繼電保護(hù)用開關(guān)電源的故障分析與改進(jìn)

鄭強(qiáng)

摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)有了極大的轉(zhuǎn)變，各行各業(yè)也有了飛躍式的發(fā)展。隨之而來的，我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于電力的需求量也就越來越高，這也就為我國(guó)的電力運(yùn)輸安全問題提出了挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)措施是電力運(yùn)輸過程中的關(guān)鍵性安全措施，其主要是對(duì)電網(wǎng)中各輸電線路內(nèi)的電流量、電壓量等進(jìn)行監(jiān)控，保證電力能夠穩(wěn)定安全的進(jìn)行輸送，保證用電戶的安全。本文即是對(duì)繼電保護(hù)用開關(guān)電源的故障種類進(jìn)行的分析，并探討了相應(yīng)的解決對(duì)策，以期能為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；開關(guān)電源；故障；改進(jìn)對(duì)策

一、繼電保護(hù)用電源開關(guān)的工作原理

這種開關(guān)主要是由半導(dǎo)體功率器構(gòu)成的，其在運(yùn)作過程中就是將電源形態(tài)轉(zhuǎn)化為了另外一個(gè)形態(tài)，利用閉合電力控制方法，提高對(duì)于電路中電流的穩(wěn)定輸出，同時(shí)確保各結(jié)構(gòu)的安全，因此被成為開關(guān)電源。在開關(guān)電源實(shí)際工作過程中，當(dāng)高壓電流進(jìn)入到給裝置內(nèi)，首先通過濾波器對(duì)電流進(jìn)行過濾，然后利用整流電路將高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，并同時(shí)間這種直流電轉(zhuǎn)化為脈動(dòng)直流電。其次，將轉(zhuǎn)化的電流傳導(dǎo)如變壓器內(nèi)，降低電流的電壓，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟?，進(jìn)而保證電流在輸送過程中能夠更加安全和穩(wěn)定。

二、繼電保護(hù)用開關(guān)電源的故障分類

（一）電源的輸送波動(dòng)導(dǎo)致的開關(guān)停止工作。在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，當(dāng)向外部線路輸送的電流量瞬時(shí)過大時(shí)，就可能會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)的開關(guān)電源出現(xiàn)瞬時(shí)故障，其開關(guān)電源停止工作。這種故障一般能夠簡(jiǎn)單排除，只要保證將輸送電壓恢復(fù)增長(zhǎng)，然后手動(dòng)對(duì)電源進(jìn)行斷電和連接的處理，就可以保證繼電保護(hù)用開關(guān)電源的正常運(yùn)行。一般情況下，這種故障出現(xiàn)的情況有3種，其中當(dāng)輸入的電流突然中斷了100-200毫秒的時(shí)間，然后電流輸送恢復(fù)正常，同時(shí)輸送的電壓沒有任何異常狀況，則繼電保護(hù)用開關(guān)電源發(fā)生故障無法工作；其次，如果運(yùn)行過程中輸入的電壓無故中斷250毫秒左右，之后恢復(fù)正常輸送，則會(huì)導(dǎo)致正負(fù)24伏和5伏的主回路出現(xiàn)影響，主回路消失，導(dǎo)致繼電保護(hù)用開關(guān)電源無法進(jìn)行正確識(shí)別，因而無法做出保護(hù)措施；另外，當(dāng)電流和電壓的輸送過程中斷時(shí)間小于70毫秒，并且兩個(gè)主回路的輸出電壓保持正常，但是由于電路中未出現(xiàn)欠壓保護(hù)動(dòng)作，因而繼電保護(hù)用開關(guān)電源對(duì)這種事故無法進(jìn)行識(shí)別，出現(xiàn)故障。

（二）啟動(dòng)電流過大引發(fā)過載。在我國(guó)電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，各輸電線路內(nèi)的電壓一般保持在220伏特，額定的輸入電流量也不得超過130毫安，其產(chǎn)生的功率一般小于20瓦。在實(shí)際工作過程中，如果輸入的電流發(fā)生增大情況，則繼電保護(hù)用開關(guān)電源就會(huì)對(duì)供電狀態(tài)進(jìn)行警告，并穩(wěn)定輸入電流。在研究后發(fā)現(xiàn)，如果電網(wǎng)在啟動(dòng)或運(yùn)行過程中瞬間出現(xiàn)輸入電流量達(dá)到200毫安時(shí)，其穩(wěn)定電流量就可以達(dá)到600毫安，就會(huì)產(chǎn)生較大的瞬間電流，而繼電保護(hù)用開關(guān)電源的安全輸出電流量為500毫安，使得開關(guān)電源在瞬間運(yùn)行的過程中處于過載的環(huán)境中，對(duì)開關(guān)電源起到了一定的損傷，因而發(fā)生了故障。而這也是部分電網(wǎng)在設(shè)計(jì)和建造過程中的漏洞所在，其對(duì)于電網(wǎng)啟動(dòng)中瞬間電流的控制裝置安裝不足，導(dǎo)致了事故的發(fā)生。

三、繼電保護(hù)用開關(guān)電源事故的處理措施

（一）對(duì)輸送波動(dòng)的處理措施。為了解決輸送過程中電源波動(dòng)造成的開關(guān)電源停止工作的事故，首先就必須要在繼電保護(hù)用開關(guān)電源上加裝一個(gè)電壓檢測(cè)裝置，并同時(shí)在開關(guān)電源的延時(shí)電容上加裝電子開關(guān)設(shè)備。這些裝置都是為了能夠更好地減弱開關(guān)電源在接受電壓波動(dòng)輸送時(shí)產(chǎn)生的影響，只要輸入的電壓出現(xiàn)波動(dòng)或小于一定的數(shù)值，電容上的電子開關(guān)變回閉合，使得延時(shí)電路能夠有效復(fù)位。同時(shí)，如果輸入輸電線路內(nèi)的電壓發(fā)生升高的情況，則被電子開關(guān)保護(hù)的電源就會(huì)重新開始延時(shí)，這樣就使得電源在重啟后所產(chǎn)生的假信號(hào)被成功屏蔽，避免了開關(guān)電源的誤判，同時(shí)也避免了故障的發(fā)生。

（二）對(duì)過載事故的處理措施。開關(guān)電源的過載事故主要是由于輸電線路在啟動(dòng)過程中所產(chǎn)生的瞬間電流過大，導(dǎo)致開關(guān)電源發(fā)生過載，損壞了電源的功能，因而發(fā)生無法正常工作的情況，對(duì)于這種事故的解決措施可以從啟動(dòng)瞬間的電流和電壓特性入手。在電網(wǎng)輸送過程中，電力輸送的功率是已定的，無法對(duì)其進(jìn)行改變，因此，想要降低過大輸入電流對(duì)開關(guān)電源造成的損傷，就必須要相對(duì)將輸出電壓適當(dāng)增加，這樣就可以在保證功率的基礎(chǔ)上減小啟動(dòng)時(shí)的瞬間輸入電流，從根本上保護(hù)開關(guān)電源的穩(wěn)定工作。一般情況下，在實(shí)際工作中都會(huì)將開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓提高到130-140伏，這樣就能夠有效將啟動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定電流減小到300毫安，而開關(guān)電源的允許通過電流量為500毫安，就不會(huì)產(chǎn)生過載故障。

結(jié)語：電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，對(duì)于電力輸送裝置的保護(hù)工作是非常重要的，而繼電保護(hù)裝置就是其中之一，其開關(guān)電源是否會(huì)能夠穩(wěn)定工作關(guān)系著電流輸送的穩(wěn)定性和安全性。因此，在對(duì)繼電保護(hù)用開關(guān)電源進(jìn)行安裝和設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)考慮，同時(shí)根據(jù)可能出現(xiàn)的事故種類，設(shè)計(jì)相應(yīng)的解決方案。

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