变电站内的继电保护、主动设备、信号设备、事端照明和电气设备的远距离操作，一般采纳直流电源，所以直流电源的输出质量及牢靠性直接关系到变电站的安全运转和平稳供电。
直流体系改造的意图和必要性
变电站的直流体系被人们称为变电站的“心脏”，可见它在变电站中是多么的重要。华夏油田的电力体系始建于上世纪70年代末，因受其时技能条件的约束，连续建起的变电站直流体系设备有的为硅整流电容补偿直流电源，有的为带有铅酸蓄电池的KGCA—50/98～360、KGCFA—75/200～360型硅整流直流电源，有的为BZGN—20/220型镉镍电池直流屏。部分投运较早、运转时刻较长的变电站直流设备老化严峻，给变电站的安全、牢靠运转带来了严峻的要挟。如某110kV变电站就曾因直流体系毛病，形成越级跳闸，导致全站失电的恶性事端。其它各站虽未产生大的事端，总因直流体系常常产生问题，缺点较多，有的缺点无法处理，致使直流体系长时间处于“带病”运转状况，导致给用户无法正常供电。
跟着电力工业的迅速发展，为进步电网的供电质量，使电网安全、经济运转，并完结电力体系的主动化，然后对电力操控体系的关键设备—操控电源的要求也越来越高。而本来的直流设备均采纳传统的相控电源，功率低、纹波系数大，在电磁辐射、热辐射、噪声等方面都不尽人意。别的，监控体系不完善，采纳1+1备份方法，对二次电路越来越先进的仪器外表、操控、主动化设备很难满意其技能要求。此外因为相控电源浮充电压易动摇，会呈现蓄电池脉动充放电现象，对免保护蓄电池危害极大，影响电池寿数。加之其它设备改造和新设备的投入，本来的相控电源已远远不能满意华夏油田电力体系的需求，急需进行改造替换，才干保证电气设备的安全运转和平稳供电。而智能高频开关电源因为其体积小，重量轻，技能指标优胜，模块化规划，N+1热备份方法，便于“四遥”等长处，已在许多范畴得到广泛使用。上世纪90年代今后，国外先进工业国家新建或改造电厂和变电站已悉数选用高频开关电源，其蓄电池亦悉数选用免保护蓄电池。为了完结华夏油田电网设备到达同行业先进水平的方针，根据电网实践状况，直流体系设备改造选用现在先进的智能高频开关电源体系。
智能高频开关电源体系的功用特色
为了保证智能高频开关电源体系的质量，咱们组织了多名技能人员对多个出产厂家进行了调查，了解厂家的出产工艺、规划和试验测验手法等状况，经过“货比三家”后，技能改造决议运用GZDW—200/220型操作电源。它是专为电力体系研制开发的新式“四遥”高频开关电源，采纳高频软开关技能，模块化规划，输出标称电压为220V，配有规范RS?232接口，易于与主动化体系对接，适用于各类变电站、发电厂和水电站运用。此设备有下列功用特色：
1)模块化规划，N+1热备，可滑润扩容。
2)监控功用完善，高智能化，采纳大屏幕液晶汉字显现，声光告警。
3)监控体系配有规范RS?232接口，便利接入主动化体系，施行“四遥”及无人值守。
4)对蓄电池主动办理及主动保护保养，实时监测蓄电池组的端电压，充、放电电流，主动操控均、浮充以及定时保护性均充。
5)具有电池温度补偿功用。
6)模块可带电插拔，替换安全便利。
7)降压方法采纳新式高频软开关无级双向调压，摒弃传统硅堆降压方法，输出电压精度高，动态呼应速度快。
8)选用最新软开关电源技能，选用进口器材。
智能高频开关电源体系的组成及各部分作用
智能高频开关电源体系由沟通配电，绝缘检测，监控模块、整流模块、调压模块，直流馈电等组成。
沟通配电为体系供给三相沟通电源，监测三相电压、电流及触摸器状况;判别沟通输入是否满意体系要求，在沟通输入呈现过压、欠压、不平衡时主动堵截有毛病的一路，并切换到另一路供电，体系宣布声光告警。装有每相通流量40kA、呼应速度为25μs的三相避雷器，能有效地避免雷击对设备形成的损坏。
绝缘监测选用进口非触摸式直流微电流传感器，运用正负母线对地的接地电阻产生的漏电流，来丈量母线对地的接地电阻巨细，然后判别母线的接地毛病。这一技能无须在母线上叠加任何信号，对直流母线供电不会有任何不良影响，完全铲除由直流母线对地电容所引起的误判和漏判，关于微机接地监测技能是一重要打破。
监控模块是整个直流体系的操控、办理中心，其首要使命是对体系中各功用单元和蓄电池进行长时间主动监测，获取体系中的各种运转参数和状况，根据丈量数据及运转状况实时进行处理，并以此为根据对体系进行操控，完结电源体系的全主动准确办理，然后进步电源体系的牢靠性，保证其作业的连续性、安全性和牢靠性。具有“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥功用，配有规范RS?232接口，便利归入电站主动化体系
整流模块为合闸母线、操控母线供给正常的负荷电流，自身具有LCD汉字显现、操作键盘，模块作业状况和作业参数一望而知，能够带电插拔，具有软件较准，自主均流、ZVS软开关技能。
调压模块不管合闸母线电压怎么改动，输出电压都被安稳操控在220(1±0.5%)V，具有带电拔插技能、软开关技能和双向调压特性。
直流馈电设有操控输出、合闸输出、电池输入、亮光、事端照明、48V电源输出等。操控母线有三种途径供电，保证操控母线供电安全牢靠。配有智能直流监控单元，可丈量母线电压、电流及开关状况等。
电池巡检仪对电池电压进行实时监测，将信息及时反应到监控模块。
蓄电池全密闭、免保护、无污染、无腐蚀，任何方向可放置运用，运用温度规模宽(-40℃～60℃);深放电至零伏，24h内充电可恢复;可大电流放电，起动电流大，自放电率极低，具有安全防爆排气体系，是抱负的操作、操控不间断电源
直流体系设备改造中改进的问题
1)改进了新设备直流馈出线部分的不合理安置。为节约出资，咱们运用本来直流体系的操控、信号及合闸电路的出线，但与新设备馈出线的方位及巨细都不相适应，为此，咱们对新设备直流馈出线部分按现场实践状况进行了改造，使装置愈加简单，布线更为合理，运转愈加牢靠
2)添加了蓄电池的放电电路。
3)结合华夏油田电网实践，对设备出厂时参数设置的不适应之处进行了改动，保证设备运转后愈加牢靠。
4)对亮光继电器等电气元件装置方位进行了调整。原元件装置方位不尽合理，损坏后不方便利保护、替换，改造后的方位便于保护，省时省力。
5)对模块监控单元、直流监控单元、沟通监控单元进行了改进，增加了防护盖以防短路、尘埃进入等。
智能高频开关电源体系使用状况
改造后的直流体系设备经过两年来的运转，技能指标合理，各项参数显现正确，操作便利、直观，主动化程度高，保护作业量大幅度削减，设备保护功用完全，能牢靠动作。反映毛病及时且准确无误，对电池能主动办理无须专人保护，设备运转安稳牢靠，从未产生影响正常供电的现象。
改造后的直流体系与本来的直流体系相比较，功用安稳，精度高，安全、牢靠，保证了油田的油气出产，居民日子及医院、路途等的用电，降低了噪音，改进了值班人员的作业环境，保证了变电设备安全牢靠运转，产生了显着的经济效益和社会效益，首要体现在以下几个方面：
1)本来的相控电源纹波系数大，其输出含有的沟通成份较大。尤其是赵村变电所最为显着，沟通成份含量更高，对二次设备影响最大，形成二次设备误动、损坏、乃至有的设备无法正常作业。而改造后的智能高频开关电源纹波系数很小，输出特别安稳。
2)本来的相控电源选用硅堆调压，硅降压呼应速度慢，反应时刻为几十毫秒，输入电压骤变时在输出上会产生很大的冲击，因冲击不安稳而易烧坏二次设备。而改造后的高频开关电源选用无级调压方法，呼应速度快，输入电压骤变时，模块在200μs内调整完结，过冲小于5%。
3)本来的相控电源充电机、浮充机等噪音较大，且无降温办法，有的变电站浮充机发热严峻。而改造后的智能高频开关电源噪音小，模块选用优质风机降温，保证了模块元器材正常作业，使值班人员的作业环境大大改进。
4)本来用的是铅酸电池或镉镍电池，既需求专门设置蓄电池工进行保护、保养，还需求装备保护电池用的有关容器、外表、质料、蒸馏锅、蒸馏水等。而改造后用的是美国“理士”免保护电池，平常不需求进行一系列的保护作业，削减了人力物力。
5)本来的相控电源功率因数低，一般在0.7以下，功率在60%左右，而改造后的智能高频开关电源功率因数达0.9以上，功率高达94%以上。
6)本来的相控电源常常呈现毛病，有时因无法操作送电而形成原油出产丢失，如1997年9月23日某110kV变电所因直流体系毛病形成越级跳闸，全站失电，焚毁35kV线路3公里，其经济丢失高达400多万元;近几年直流体系常常呈现各种毛病给油气出产形成了很大的丢失，一起也给居民用户日子带来不方便利、给工业用户带来巨大的经济丢失。而改形成智能高频开关电源后，直流体系至今未产生任何事端，供电愈加牢靠
7)改造后的智能高频开关电源具有48V电源出口，为变电站的通讯网络等供给了电源，不用别的置办专门的48V电源，削减了设备的出资和占用空间
8)改造后的操控母线有下述三种途径供电，保证了操控母线供电安全牢靠，做到了满有把握。
—在沟通电正常时，操控母线可由整流模块直接供电;
——在沟通失电时，由降压模块供电;
——从电池90%电压处经过二极管供电到操控母线。
因为改造后的智能高频开关电源体系功用安稳，精度高，安全、牢靠性更强，立异点多，收到了杰出的作用，取得了显着的社会和经济效益，为华夏油田的油气出产及其它负荷供给了牢靠的电力保证。一起也为变电站完结主动化奠定了根底。
