文档介绍：高频开关直流电源系统运行及维护
山东鲁能智能技术有限公司
SHANDONG LUNENG INTELLIGENCE TECHNOLOGY CO.,LTD.
2009-8-04
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一、直流电源系统概述
1、直流电源系统的重要作用：
直流电源设备是电力系统发电厂、变（配）电站重要的控制、信号、动力电源，它在电力系统的安全运行中起着重要的作用。
随着变电站自动化程度的不断提高，许多重要的数据都要求即时安全可靠的处理和存储；各种用电设备（包括继电保护及自动装置、断路器分合闸、载波通信、事故照明等）的工作都离不开可靠的直流电源。在系统发生故障，站用电中断的情况下，如果直流电源系统不能可靠的为工作设备提供直流工作电源，将会产生不可估计的损失。因此，有人把直流设备比喻为变电站的心脏。
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2、我国电源技术的发展
我国电源技术的发展起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电源技术已经进入现代电力电子时代。
硅整流时代：
在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮，目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
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逆变器时代：
七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。
变频器时代
    进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。
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MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电源向现代电力电子转化的标志。
据统计，到1995年底，功率MOSFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步，而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。
新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，而且使现代电子技术不断向高频化发展，为用电设备的高效节材节能，实现小型轻量化，机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
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二、直流电源设备的选择及配置
直流系统电压等级的选择：
国内发电厂及变电站较广泛采用220V和110V两种电压等级。大中型变电站采用220V或110V，而小型无人值守变电站多采用110V。 220V和110V在技术、经济上各有优劣，应根据具体情况通过比较确定。
变电站直流电源系统的安全运行，离不开运行及检修人员平时对直流设备的巡视检查、运行维护、缺陷及异常处理等日常工作。但首先取决于前期的方案设计、设备选型、设备配置、方案优化等工作。下面介绍几个关键点：
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110V系统：
对于控制负荷，一般电流较小，宜采用110V。特别是中、小型变电所，无电动机负荷，加上目前断路器均采用液压或弹簧操动机构，合闸电流只有约2A～5A，供电距离较短，主要是控制负荷，更有条件采用110V。优点如下：
110V直流系统要求绝缘水平较低，从而提高了运行的安全性。
110V系统直流网络较小，接地几率相对220V的直流网络要小，提高了控制系统的可靠性。
110V蓄电池个数少，占地面积小，比用220V的安装和维护工作简单。
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当采用微机保护和计算机监控系统时，110V继电器或断路器辅助触点断开时的干扰电压幅值下降，可提高设备工作的可靠性。通常220V中间继电器或断路器跳、合闸线圈的匝数多、导线细，容易断线和出现较高的电流突变量、产生高频过电压或振荡，这对计算机弱电回路是很危险的，故采用110V系统较为有利。
220V系统：
动力负荷的功率一般较大，供电距离较长，采用110V电压时，电缆截面较大，投资增加，通过技术经济比较，采用220V较好。
a. 220V直流电源对中小容量发电厂及变电站的事故照明比较有利，接线简单。因为通常我国照明电压采用220V，如果使用110V直流系统事故照明备用电源时，需要采用逆变装置或其它办法来解决事故照明的供电问题，较为复杂。
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110V控制回路电缆截面较220V大。特别在大型发电厂的变电站，超高压配电装置面积大，距离控制室