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【关键词】通信；高频开关电源：整流电源
【中图分类号】TM910 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0084-01
随着最近几年来对微波数字化的不断改造，传统的硅整流电源系统已经无法继续满足人们的需求，高频开关电源系统应运而生，该技术能够扩大交流输入电压的范围，缩小电源设备的体积，确保电源系统能够稳定可靠的持续运行，在对系统维护管理时更加简单便捷，目前已经广泛的应用于无人职守并集中进行监控的数字微波通信系统当中。不过，在高频开关电源中，生产厂家在介绍其主要部件整流模块的具体工作原理时还不够具体，维护管理人员在维护的过程中难免会遇到一定的困难。因此，本文主要针对通信高频开关电源整流电流进行了分析和探讨。
1 高频开关电源的主要组成部分
高频开关电源的主要构成部分包括：主电路、控制电路、检测电路以及辅助电源等四部分。在这当中主电路也是由四个部分构成的，分别是输入滤波、整流、逆变以及输出整流滤波等。其中输入滤波具有的主要作用是可以将电网当中存在的杂波全部过滤清除，与此同时避免本机出现的杂音直接反馈到电网当中。整流具有的主要作用是将电网中输入的交流电在输出之前有效的转化成为直流电。逆变主要是为了降低体积和重量与输出功率之间的比值，把经过整流的直流电继续转化为频率较高的交流电。输出整流滤波通过消除杂音和波纹，确保直流电具有较好的稳定性和可靠性。因此高频开关电源的主要功能是把交流电在二极管当中进行直接整流和滤波，让其转化成为直流电，然后在高频开关的作用下把直流电再继续转换成高频交流电，并利用高频变压器对高频交流电进行变压和隔离，最后由已经恢复的二极管具有的高频整流作用，通过电感电容滤波之后输出。高频开关电源的优势主要包括，体积相对较小、重量较轻、具有较好的可靠性、在维护和扩容的过程中难度较低并且具有较高的运行效率等。
2 高频开关电源的具体工作原理
交流市电能够在线路滤波器当中进行防雷以及滤除杂音，避免受到其干扰，在整流桥当中完成对A C220V的整流工作，然后再利用功率因数校正电路来对有源功率因数进行合理的校正，确保输入电流波形能够实时跟踪正弦电压波形。由于通常我们输入的电流波形会在一定程度上受到负载的非线性影响而发生畸变，导致其谐波成分过多，造成电网的波动问题，不仅会直接干扰到供电设备的正常运行，还会严重浪费电力资源。因此，功率因数校正器能够有效的将电压和电流波形校正成为标准正弦波，确保其相位能够保持一致，在功率因数逐渐趋近于1时，也能够保证升压校正的输出高压HVDC能够具有良好的稳定性。最后，在脉宽调制控制电路的控制下实现高频逆变，利用高频变压器对其进行降压实现第二次整流滤波，这样就获得了48V直流工作电压。由此可见，在高频开关电源中采用的主要技术就是有源功率因数校正技术，如下图1所示。
从图中我们可以看出，在开关管K1接通之后，输入的交流电压能够快速通过整流桥对L1（电感）进行充电同时产生感应电势，该电势和电源电压的极性相反；在开关管K1被断开以后，L1的电势极性会随之变反，这时便能够和电源的极性保持一致，在给C1充电的过程中相当于两倍的电源电压，在电压逐渐升高的时候电流会随之增大，在电压达到最大值时，COS=1。所以，功率因数校正器具有的主要功能包括两个：首先是可以让输入电流实时跟踪电压波形，确保其成为正弦波；然后能够让输入电流和电压保持相同的相位，逐渐将功率因数调整到最大值。在正常运行的过程中，开关电源的控制信号在对四个开关管s1、s2、s3、s4进行通断控制时，脉冲信号的正、负并没有连续在一起，而且还设置了零信号区，在这个区域内，开关管s1，s2，s3，s4都是截止的，只要对零信号区的实际宽度进行合理的控制，就能够有效改变开关管的通断时间，最终对输出电压的大小进行适当的调整。
3 通信用高频开关电源整流模块的效率分析
本文在讨论整流模块具有的效率特性的过程中，主要将48V整流模块作为分析案例。通过分别对48 V/30 A，48 V/50 A，48 V/100 A共3个型号的整流模块进行测量，总结出以下规律：（1）当负载率为100%时整流模块的效率并不会达到最大值，而是负载率保持在50%～80%的范围内时才会达到最高效。（2）如果将负载率范围控制在40%～90%之间，整流模块的工作效率将达到一个比较高的值，并且与其相对应的效率曲线也会比较平稳。（3）如果将负载率控制在40%以下，那么整流模块的运行效率将会比负载率范围控制在40%～90%之间时降低很多，尤其是在负载率在10%～20%之间进行工作时，运行效率会出现急剧下降的现象；对于本次试验中的三个不同型号的整流模块来说，其效率的下降幅度均没有超出1%。（4）如果将负载率控制在80%以上，整流模块的工作效率比负载率在50%～80%之间时有一定程度的下降现象；对于本次试验中的三个不同型号的整流模块来说，其效率的下降幅度均没有超出1%。由此可见，如果整流模块的生产厂家不同、型号也不同，那么其相对应的效率曲线也不尽相同，不过对于大多数的整流模块来说都符合上述规律。所以，为了确保整流模块在工作过程中能够达到效率最大化，应该尽可能的将负载率控制在50%～80%之间。
4 整流模块效率曲线在节能方面的具体应用情况
通信用高频开关电源在节能方面的应用情况主要是通过不断的提高其工作效率，在确保输出功率保持不变的前提下尽可能的减小输入功率，以便于实现降低能源消耗的目的。由于高频开关电源系统具有休眠功能，因此它能够根据负载发生的实际变化情况，自动实现冗余模块的软关断或者软开启操作，确保整理模块的工作效率比值能够达到最高点，以此来有效的提高高频开关电源的工作效率。另外根据试验过程中所获得效率曲线我们可以知道，当负载率保持在40%～100%时，整流模块的工作效率一般情况下都可以维持在一个比较高的状态；但是在将效率最大值作为比较值时，如果负载率为40%，那么工作效率的下降幅度最多会达到0.5%；如果负载率为100%，那么工作效率的下降幅度最多将会达到1%；而负载率如果在40%以下，那么工作效率的下降幅度将会达到10%。由此我们可以知道，效率的明显下降现象一般都会出现在负载率相对较低的情况下，因此在设置冗余模块的软断开点时，可以将负载率的范围控制在40%～50%之间；而软开启点的设置则可以将负载率的范围控制在80%～100%之间。
5 结束语
通信设备的主要电力来源为通信电源，是通信系统的一个重要构成部分。随着我国通信事业的快速发展，很多通信设备都得到了多次更新，通信系统对通信电源所提出的要求也不断增加。而通信用高频开关电源能够把输入的交流电有效的转化成为直流电，然后将其稳定输出，具有高效运转的特点，并且会不断的随着负载率发生的改变而进行变化，而且越来越多的高频开关电源系统通过引入休眠功能，进一步提高了工作效率，值得推广应用。
参考文献
[1]黎粤梅.高频开关电源节能技术的探索[J].科技资讯.2011（17）
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关键词：交流电源，短路，电流，熔断器
1、引言
某机交流电源系统由两套独立的交流发电系统组成，它保证向用电设备提供固定频率和电压的三相交流电。正常状态下，两个系统彼此独立工作，分别向各自的负载汇流条供电。在单通道故障情况下，两个系统的负载可以互相转换。每套电源系统都具有发电机接通、断开的控制，电压、频率自动调节，过电压、欠电压、过频、欠频、过频保护及系统转换、相序鉴别等功能。在双通道均故障的情况下，由交流变流器向用电设备提供应急交流电源，保证用电设备的正常工作。地面交流电源通过交流地面电源插座及相序保护器将地面固定频率和电压的三相交流电送至机上左、右交流汇流条。
2、故障现象
某用电设备在接通地面交直流电源后进行正常的通电检查过程中，交流电压表指示为零，交流电源突然断电。
3、故障分析
将用电设备的各开关均恢复，断开地面交流电源向用电设备供电的接头，检查地面交流电源的输出，测量交流电压为117V，地面交流电源工作正常。
由交流地面电源向机上供电原理图（图一所示）分析：
图一
地面交流电不能向用电设备供电原因应是交流接触器盒中的地面电源接触器（以下简称接触器）断电不工作造成。接触器工作电压直流＋27V输入端为左中心汇流条，接触器负端经过相序保护器与用电设备的壳体连接。
因此，初步认为造成接触器不工作的原因主要有以下三种：
其一是工作电压线路短路，即：＋27V（地面直流电源）→左中心汇流条→左交流电源控制供电熔断器（以下简称熔断器）→交流地面电源插座（F、E）→交流接触器盒的P36插头的1号针→接触器的A端线路中有接地现象，造成熔断器熔断，致使接触器无正电输入，而停止工作；另外还有两条可能造成短路的线路，即：＋27V（地面直流电源）→左中心汇流条→左交流电源控制供电熔断器→控制保护器插头1号孔（交流电源检查插销13孔）中如有短路现象也可以造成熔断器熔断，接触器停止工作。
其二是接触器B端地线断路，即：接触器的B→交流接触器盒的P36插头的2号针→相序保护器的5（10）号针→相序保护器的4（9）号针→用电设备的壳体线路中出现断路，也可以造成接触器工作线路不能构成回路，致使接触器不工作。
其三是成品故障，即熔断器、接触器、相序保护器和控制保护器中其一出现故障也会造成交流不供电。
综合上面的分析，首先对机上线路进行短路和断路的检查。测量中发现熔断器已经被熔断，而其它线路导通正常，也没有短路现象。换装一个新的熔断器，接通地面交直流电源，通电检查系统供电正常。然后连续进行两次通电检查工作，也未发现异常。
遂通知相关人员重新进行该项检查工作，当专业人员接通油泵车（一种地面向用电设备输送液压油的装置）时，交流电再次突然断电，交流电压表突然指零，拆下熔断器测量，发现其已被熔断。论文参考网。由于该现象再次出现，于是对用电设备的线路进行全面重新测量，并将相关的成品进行检查。论文参考网。测量发现机上线路并没有出现短路和断路情况，相关成品经有关单位检查均工作正常。然后对各插头进行清理，并重新安装、固定。换装一个新的交流接触器盒和一个熔断器后，通电检查工作正常。
再次通知相关专业进行该项检查工作，同第二次现象一样，当专业人员接通油泵车时，交流电源再一次出现断电现象。检查发现熔断器再次被熔断。连续烧坏三个熔断器，而线路测量又都正常，该如何解释被烧坏的三个熔断器呢？为了能将造成熔断器熔断的真实原因弄清楚，决定在换装另外一个新的熔断器基础上，在中心汇流条至熔断器线路中串联一块电流表，用以观察是线路中电流的变化。测试工作准备好以后，专业人员先进行通电，此时电流指示为0.3A（正常值）。论文参考网。准备工作结束后，通知专业人员接通相关的设备，当各个专业将设备接好后，电流表的电流骤然间增大到18.27A，持续一段时间（3秒左右）后，电流消失。保持座舱各开关及油泵车所在状态，断开座舱总电门，测量熔断器发现其再次被熔断。
为了准确的进行故障定位，决定依次断开所接通的开关及设备，确定造成故障的原因。当依次断开座舱各开关，接通总电门时，观察电流表指示仍然为18.27A。当拔掉油泵车供油管接嘴，接通总电门后，发现电流表的指示为0.3A。然后依次接通座舱内与交联工序相应的开关，发现电流仍为0.3A。当接通油泵车接嘴后，电流又骤变至18.18A，现象很明显，线路的短路是由油泵车造成的，然而油泵车和交流电源系统是两个根本毫无关系的系统，怎么会造成机上线路短路呢？
从现象上看，造成短路的原因是接通油泵车引起的，而从原理上确找不到合理的解释。短路是要构成回路的，表面上看油泵车是如何也不能构成短路条件的。从油泵车的结构及其工作原理我们知道，油泵车所使用的是厂房内380V的交流电，其地线是保护地与用电设备壳体相连；地面电源也使用厂房内的380V交流电，地线也同样是保护地并与用电设备壳体相连。两者在保护地上是关联的，也就是说两者是导通的。而用电设备的线路是经过地面电源插座的F、E与接触器相连的，如果F、E与电源车的电源车壳体相连，就会形成图二所示这样的回路。
图二
而实际测量发现F、E与电源车壳体确如所分析被焊接在电源车壳体上，因此就形成以下回路：正电＋28.5V→左中心汇流条→左交流电源控制供电熔断器→地面电源检查插座F、E→电源车壳体→保护地→油泵车壳体→油泵车供油管内部钢丝→用电设备壳体地。即在用电设备壳体上构成一个完整的回路，此回路即是造成供电线路短路的真正原因。将F、E与电源车壳体脱离，并进行绝缘处理后，重新接通地面交、直流电源，进行该项通电检查工作，一切正常。
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关键字：直流稳压 整流 滤波 变压器
市电220V AC经过变压、整流、滤波、稳压四个过程后形成了所需要的直流稳压电源，实现了市电220V向直流电压的转换如图1所示。设计直流稳压电源的过程恰好和上述过程相反，应先从最右边的直流电压稳压输出部分开始，向左边推导、设计电路。
现直流稳压电源设计步骤归纳如下：
1、确定电源的输出电压UOUT、最大电流IOUT
首先应先确定电源的电压和电流，同时能够确定负载电路的功率。设计直流稳压电源最终是为了给负载供电，所以在设计之前就要搞清楚负载到底需要多大的电压和电流。负载的工作电压一般都可以通过分析电路获得。例如负载可能是一只灯，也可能是一台收音机或者电视机等电子设备。作为负载一般都有额定工作电压，即电压是一个某一固定值或一定范围的值，为分析问题方便我们一般选择电压固定输出，即UOUT确定。负载的电流往往不是一个恒定值，大部分负载所需电流会随着状态的改变而变化，如负载电流会随着音量的升高、显示器画面亮度的增加而增加。在电源设计时我们要计算出电流可能出现的最大值，这个值我们记为IOUT。
2、稳压电路设计
假设负载工作电压为UOUT = 5V DC，最大电流为IOUT = 500mA。电流和电压78系列三端稳压器所能承受的最大电流，故考虑使用78系列三端稳压器进行稳压。7805三端稳压器能够提供5V稳定电压和最大1.5A的输出电流，故选之。
3、整流滤波设计
整流选择桥式整理，整流管选择常见的1N4007。
滤波可以选择用大容量点解电容进行滤波，理论上滤波电容容量大滤波效果好，一般选取时根据电路的功耗来估算，负载功耗小一般取1000μF；负载功耗大，或对电源要求质量高的电路，例如音频功率放大器，电容取值一般较大，有时取值在10000μF以上，本电源中取1000μF电容即可。
确定电容容量的同时要注意其耐压值不能小于施加在其两端的电压，否则电解电容可能会因为电压过高发生爆裂。本设计中选取耐压值要考虑变压器副线圈电压的大小，在此先选择耐压为25V的点解电容，滤波电容确定为1000μF/16V的电解电容。
在滤波电容和稳压器之间为克服导线的电感效应而加一只小电容，该电容的容量为0.1μF～1μF之间，本设计中选择0.1μF/16V电容。
在稳压器输出端加滤波电容以稳定输出电压，该电容不用太大，选择470μF/16V。
4、变压器选择
变压器能通过原副线圈的匝数比来改变输出电压。在该设计中我们选择能将市电220V AC电压值变小的降压变压器，到底变压器副边线圈输出电压多大才合适呢？
首先考虑78系列三端稳压器输入端IN电压至少要比输出端OUT 高出3V，所以整流滤波之后电压应大于5V+3V = 8V。
其次假设变压器经变压之后副边线圈电压有效值为U2则U2 = 8/1.2 = 6.7V，所以变压器选择副边线圈电压为8V的比较合适，
变压器的最大功率应该考虑负载的功耗，负载的最大功耗为POUT = = UOUT ×IOUT = 5×0.5=2.5W，考虑一定的余量应该选择的变压器功率大于3W，所以本次设计的变压器功耗为3VA，这样表示指的是变压器的视在功率为3VA。
再回头看一下7805输入端电压为8V，我们选择电容的耐压值都是16V，能满足条件。
至此，我们已经确定了直流稳压电源的各个部分，该电源的原理图如图所示：
参考文献：
[1]模拟电子技术基础，华成英，高等教育出版社.
[2]电子设计从零开始，杨欣，清华大学出版社.
[3]模拟电路项目教程， 张杰，韩敬东，北京交通大学出版社.
作者简介
王然升（1980年3月），男，汉族，山东诸城人，讲师，烟台师范学院，学士，主要从事电子电路方面的教学工作。
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【关键词】低功耗；电流模式；开关电源；电路
随着我国经济的不断增长，大力推动了科学技术的改革和创新，而电力电子技术也随之飞速发展。二十一世纪，是一个新的时代，其更加电子化。社会的发展和人们的生活越来越离不开电子技术，无论在工作、学习还是娱乐中，电子系统被广泛应用，与人们的生活密切相关，不可分割。人们所使用的任何电子设备都需要有可靠的开关电源来支持，因而，对开关电源的研究十分有必要。开关电源的发展在上世纪八十年代中有所成效，于计算机电源中全面实现，在上世纪九十年代中蓬勃发展，几乎所有的电子电器设备、通信设备或是控制检测设备，都采用了开关电源。开关电源是现代电力电子技术的体现，其能利用此技术来有效地控制开通时间和关闭时间的比例。能保证电压的稳定输出，是一种低功耗的电流模式。
1.开关电源控制的相关理论
开关电源是由变压器和PWM控制器、功率开关管和反馈电路组成的。其在不断地发展过程中，已有所成就和突破，优于线性电源。现阶段的开关电源所输出的电压具有高精度，其在开通和关闭之间的转换更为灵活，效率更高，其性能稳定、安全可靠。开关电源最大的优点在于其无需大体积的变压器，变压器在开关电源的工作中只需要50KHz至1MHz之间的高频，不再是过去的低频工作状态。变压器体积的缩小，减轻了电子系统的重量，体现了电源电路的小型化发展。在这个提倡环境保护，无污染绿色产品的新时期下，开关电源的发展，不仅要朝着集成化方向发展，更需要实现绿色化，以减少电源对环境造成的污染。
开关电源主要分为DC/DC变换和AC/DC变换，其中DC/DC变换器的生产技术已十分成熟，具有规范性，已经逐步实现模块化，被广大用户所接受，而AC/DC变换器在模块化上还有所欠缺，其在生产技术上较为复杂。
在电子设备中，电源是其不可或缺的重要部分。电源性能的稳定性对电子设备使用的安全性具有巨大的影响。而开关电源则能有效地节约电能，稳定电压，是电源发展的新趋势。
开关电源的控制方式主要有三种，分别是脉宽调制方式、脉冲频率调制方式和混合调制方式。脉宽调制方式能长期保持一种开关频率，利用调节脉冲的宽度，来改变其所占空间的比例。一般而言，集成开关电源大部分都是采用的脉宽调制方式；脉冲频率调制方式，是保持一定的脉冲宽度，利用对开关频率的转变，来改变其所占空间比例；混合调制方式，是将脉宽调制方式和脉冲频率调制方式的结合体，既不固定开关频率，也不固定脉冲宽度，其对占空比的调节最为宽泛。这种控制方式通常运用于试验室中。
2.低功耗电流模式的电路
2.1低功耗电流模式的电路工作原理
低功耗电流模式的电路在加电时，其外部的金属氧化物半导体场效应管处于关闭状态，只有HV端有直流电压流过，变压器是无电流的。在这种时候，芯片内部的高压电流，会利用Vcc端为电容供电，并且内部电路将会启动，开始工作。在Vcc端的电压不小于或是等于9.8V的时候，会促使振荡器进行工作，以传输矩形波；在Vcc端的电压超过11.4V的时候，电流源则会关闭。随着电路工作的顺利开展，在脉冲宽度调制信号的控制下，横向扩散金属氧化物半导体管将会开启或是关闭，使得电流流过变压器的线圈，光耦随之工作。光耦传递于FB端的电流会随着外部功率需求的减小而减小，其是以电压的形式输送于内部比较器中的反向断，当比较器在输送高电平时，使得触发器复位，则会导致功率开关管的关闭，以减少输出的电能，实现低功耗。
2.2低功耗电流模式的内部电路模块
低功耗电流模式的内部电路主要包含了基准源电路、振荡器电路、电压调节器电路和过温保护电路等。其内部电路的结构较为复杂。在内部电路中，基准源电路具有十分重要的地位，其是整个电源的参考标准，因而，基准源电路必须具有高度的稳定性。最为理想的基准源电路不会被电源和温度所影响，能为电路提供更为稳定的电压。在当下，能隙基准电压被广泛使用，其具有低功耗、稳定性好的特点；振荡器则会在工作中，输送出带有频率的震荡波形，尤其是锯齿波形；电压调节器有利于保证用电设备的恒定电压。在内部电压中，能隙基准电压源和芯片内部模拟电路所产生的电压不尽相同，基准电压源通常只可提供一个稳定电平，无法满足电子系统对大功率的需求。对此，就需要使用电压调节器来实现电平间的转换，使其具备驱动能力；过温保护电路，则是为了防止电子系统因电路过热而受到损害。若电路工作的温度达到所设置的标准温度时，过温保护电路则会关闭所有电路，直至电路温度下降于标准范围内。此后，电路便会重新工作。
3.低功耗电流模式开关电源电路的主要子模块
3.1基准电压源的设计
随着时间的推移，基准电压源的设计已有所成效，尤其是能隙基准电压源的产生，解决了许多问题，符合现代电子技术的要求。能隙基准电压源突破了传统的温度一阶补偿，提出一种现代化的温度系数高阶补偿，以保障其温度的稳定性。在研究基准电压源的温度特性时，我们可充分利用微电子技术，对其温度进行详细分析，通常将仿真的温度范围制定于零下四是摄氏度至100摄氏度。据实验证明，在这个温度范围内，能隙基准电压源可维持长期的稳定性，符合基准源电压的设计要求。
3.2振荡器电路的设计
振荡器是一种输送出带有频率的信号的电路，主要分为非调谐振荡器和调谐振荡器。其中非调谐振荡器所输送出的是三角波和方形波，而调谐振荡器所输送出的是正弦波。我们可以利用HSPICE来仿真振荡器的电路，以绘制出其仿真波形图。经实验可发现，振荡器的电压十分稳定，能够满足设计的要求。
3.3电压调节器电路设计
在对电压调节器的电路进行设计时，可采用普通两级运放的结构。在电路的输入部分可采用差分形式，以提高整个电路的工作效益，尽可能减少电路工作中所产生的噪音；在第二级中，则可应用反相器结构，由其来继续差分输入级未完成的转换任务。除此之外，在设计过程中，还要采用合理的补偿方式，以保障电路的稳定性。目前，最为先进的补偿方法便是Milloer补偿技术，其能实现运放频率特性的有效转变。
4.结束语
随着时代的进步，科学技术的日新月异，开关电源的发展也蒸蒸日上，市场对开关电源的发展提出了新的要求。为提高市场竞争力，迎接高难度的挑战，开关电源必须寻找出新的发展方向，以满足社会各领域对开关电源的需求。开关电源需要具备高频、低功耗的特点，要具有高度的可靠性，符合环保要求，实现开关电源的绿色化。便捷式的电子设备逐渐增对，其需要更为高效的职能电源控制芯片来有效地控制开关电源，以实现电源管理芯片的智能化。因此，对于低功耗电流模式开关电源电路的探讨，已成为我国电力电子技术发展中的重要研究课题。 [科]
【参考文献】
[1]高自力.开关电源电路故障分析与检测技巧[J].电脑开发与应用，2010，（23）.
[2]李琦，任卫东，朱颖杰等.一种低功耗、绿色节能电源的研究与设计[J].电源技术，2012，（36）.
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关键字：整流模块；均流控制；均流母线；
中图分类号：C35文献标识码： A
引言
在对通信电源设备的运行维护中，通信电源都配有数个整流模块并联工作，并共同分担对负荷的电流输出。本人工作中遇到过因某些故障原因导致的各个模块输出不均匀，个别模块负荷过高或偏低，引发电源系统告警的情况。 这类故障对整个电源系统的安全稳定运行造成了威胁，因此本文对直流电源系统整流模块间的均流控制的基本原理进行分析探讨，希望对运行维护工作起到帮助作用。
一、通信电源系统整流模块的联接及均流要求
1.1通信电源采用数个同型号整流模块并联运行。整流模块的并联运行有利于负载扩容，但同时要求负载电流必须平均分配即进行均流。目的在于防止部分模块电流偏大而引起过热甚至损坏，同时避免过电流保护使得该模块停止工作。
1.2 整流模块均流的基本要求
a)同一系统中的整流模块应选择同一型号，均流误差通常不超过±5%
b）系统中整流模块总容量必须有冗余量，以确保部分模块过流保护或故障停止工作时系统仍有足够容量。
c)运行中如需要调节输出电压时，应所有模块能同时同数值调节。
d)均流性能应由整流模块自身性能来实现，尽量采用除均流母线外不采用其他外部控制，以减少均流失败因素。
e)整流模块应具备瞬态响应特性，以确保电源系统负载突变时，不会造成各模块间电流分配不均而停机。
二、整流模块均流的实现方式
a)下垂法通常是使整流模块稳压特性的外部特性有一定下垂，当输出电流增大时，输出电压略有降低，有较大的负载效应。当各并联模块输出电压调校准确后，有均流性能。
b)主从方式该方式是以一台整流模块的稳流工作电流实现控制其他模块的稳流工作电流的方式。该方式下一旦主控出现故障，整个系统就会故障。
c)外接控制器法使用一个附加的控制器和附加连接线，但是控制器出现故障时也会造成整体系统故障。
d)自动均流方式通过均流母线连接并联运行的的各个整流模块，各个模块对比自身输出电压与均流母线电压的误差，再由模块内部控制电路调节使输出电流向平均电流靠近，从而实现均流。该方式是目前最常见的方式。也是本文重点分析的工作方式。
三、自动均流控制的原理分析
3.1自动均流控制（平均电流法）。它不需要外部控制而只采用一条均流母线连接所有整流模块电流取样电压的输出端就可实现均流控制。如示意图1：每个模块的输出电流经电流取样单元转化为成比例的电压信号Ua，所有模块的电流取样电压Ua经均流电阻Ra提供给母线， Us即所有Ua的平均值。各模块的Ua与均流母线的Us相比较，可得到均流误差电压Urs。
Urs = Ua Us
示意图1
如果该模块的输出电流大于所有并联模块的平均输出电流, 则电阻Ra的电压Urs为正（上正）。电流调节放大器（差分放大器）输出电压降低，使得加法器输出电压uref略有降低。 uref与模块输出的取样电压比较，使电压误差放大器输出降低，控制整流模块的输出电流略有降低，这样使输出电流减小并向平均值靠近。最终实现均流作用。
3.2自动均流控制（最大电流法）
用理想的无正向压降的二极管D 代替图1中的电阻Ra，由于二极管的的单向性，只有电流最大的模块与均流母线相连，由它决定均流母线电压值，其他模块比较均流误差值，通过误差放大器输出调节电压控制模块输出电流逐步增大，直到实现均流。
示意图2
四、模块自动均流在应用中需注意的问题
从前文可知均流母线在自动均流的工作模式中的重要性。常见的均流母线采用一根五类线通过RJ45接口与各个模块串联连接，实际中模块RJ45接口一方面实现均流母线连接作用，另一方面实现各个整流模块与监控单元的监测数据传输作用。因此在运行中需要注意以下一些情况。
a)当均流母线出现短路时，会导致整流模块停止工作。所以运行中绝对不可以使均流母线短路，以防止造成重大运行事故。
b)当某一个整流模块故障时，如运行中单个模块负载增加且不断波动，其它模块负荷减少且较均匀，模块间长时间不能均流，可认为是高负荷模块内均流控制电路出现故障。应将其退出运行，可以不重新连接均流母线，但监控系统中会保持告警。这是因为高负荷模块容易过热造成极大危险，所以虽然总输出没有受影响，但是也必须及时将其退出。
c)当一个模块的通讯口故障时应该将该模块退出运行。 模块的数据监控数据是通过各个模块通信接口板转发，如通信接口板故障导致数据无法正常发送，会影响电源监控单元对其他模块的监控。此时虽然整流模块均流工作是正常的也应将模块关闭并在监控系统中退出运行，其它模块重新连接均流母线（数据线与均流母线使用同一五类线）。
d)整流模块容量配置应与负荷需求相适应，避免单个模块实际负荷相对额定值过低，这种情况易发生因均流控制精度不足而使得个别模块无法均流，甚至出现无输出。
5结束语
电源系统是通信站点保障的重点设备，而通信电源系统涉及交流分配部分、直流分配部分、整流器部分、蓄电池，监控系统等，各个部分的运行要求都非常严格，对运行维护人员知识掌握要求相当高。这里针对整流系统中的自动均流问题进行原理性分析，并提出一些应用中的注意点，期望对电源的运行维护工作起到帮助作用。
电流源范文6
关键词：变电站；站用电；失电；事故；防范对策
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.160
0 引言
交流站用电系统是一个变电站的重要组成部分，担负了变电站开关储能、主变冷却器 、直流系统蓄电池充电等重要回路的供电任务，因此交流站用电系统运行的可靠性直接影响电力一次系统的安全运行 。为了提高站用电系统的运行可靠，一般变电站都使用两路电源，有的重要变电站甚至使用三路电源。交流站用电系统同时还使用了自动投切功能，以保证站用电供电的连续性 。但是在使用了多路电源后，在站变并列时，也带来了一些新的问题。本文介绍了一起由站用电系统自投站变并列运行导致的交流站用电事故。
1 事故情况简述
2012年1月16日，110kV某变电站因运行人员操作不当，导致交流系统发生10kV #1站用变电源和35kV #2站用变电源两个变比不同的站用变强行并列，从而使该站交流系统出现较大环路电流，致使#1交流电源屏“110kV场地I路交流电源空气开关”与“10kV场地I路交流电源空气开关”以及#2交流电源屏“110kV场地II路交流电源空气开关”与“10kV场地II路交流电源空气开关”全部跳开，相关的电缆绝缘烧坏接地。
2 故障发生经过及分析
2.1 该站交流站用电系统接线
如图1所示，该站的交流系统是由两路电源组成。其中#1电源是10kV/380V的站用变，#2电源是35kV/380V的站用变。该站站用电正常方式为：#1站变低压侧 11QS、12QS刀闸在合位，#2站用变低压侧21QS、22QS刀闸在合位。两台交流备自投都是运行在 “方式一”（#1电源为主供电源，#2电源为备用电源），自动切换开关1ATS合闸于#1站变，自动切换开关2ATS也合闸于#1站变，由#1站变带全站的交流负荷。#1交流电源屏“110kV场地I路交流电源空气开关”QF1和#2交流电源屏“110kV场地II路交流电源空气开关”QF2均为合上位置。#1交流电源屏 “10kV场地I路交流电源空气开关”以及#2交流电源屏 “10kV场地II路交流电源空气开关”也同时投入。
2.2 故障发生经过
2012年1月16日15：10分左右，该站运行人员对交流电源进行切换试验操作（配合厂家对站用交流系统备自投进行检查），断开#2充电屏#1进线电源保险21QS（模拟#1站变断电），此时交流电源系统自动将#2交流屏转由#2站变供电，此时自动切换开关1ATS合闸于#1站变，自动切换开关2ATS合闸于#2站变，由#1站变带一段交流母线负荷，#2站变带二段交流母线负荷，如图2所示，此时#1电源和#2电源出现了强行并列的情况。20分钟后，交流屏QF1、QF2等空气开关跳闸，监控后台 “站用变低压侧母线异常”光字牌亮。
2.3 故障分析
仅考虑接线组别的因素，主变采用的Y/Y/-11的接线组别，于是35kV和10kV存在30°的相位差，如果并列运行，其电压差为：
V
估算电缆长度为200米，截面为6mm2，其纯铜电缆芯的阻值为
则可算出该环流可达
该站交流屏交流空开额定电流为63A，其脱扣特性如表1所示。
从上述计算所得可知，该环流未达到空气开关速跳电流值（环流为184A，约为3In），交流空气开关不能瞬时动作，约20分钟后，空开才热脱扣动作。环路运行的#1交流电源屏“110kV场地I路交流电源空气开关”与“10kV场地I路交流电源空气开关”，以及“#2交流电源屏110kV场地II路交流电源空气开关”与“10kV场地II路交
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流电源空气开关”均延时跳开，而长时间的大电流使相关的电缆绝缘烧坏。
2.4 事故结论
通过上述分析及现场检验，1月 16日异常跳闸的原因为运行人员操作不当，导致交流系统发生10kV #1站用变电源和35kV #2站用变电源两个变比不同的站用变强行并列，从而使该站交流系统出现较大环路电流，致使交流屏部分空气开关热脱扣，相关保护装置失去电源，相关的电缆绝缘烧坏接地。
3 整改措施
此次交流系y故障首先源于运行方式的设置不正确，而运行人员在不了解运行方式的情况下盲目进行交流备自投的切换试验所造成的。根据设计规定，断路器、隔离开关的操作及加热负荷，可采用按配电装置区域划分、分别接在两段站用母线的下列双回路供电方式之一，各区域分别设置环形供电网络以开环运行，环网中间不设置刀开关，环网供电间隔不宜超过 8个。 环路供电具有供电方式灵活的优点，不会因某个交流屏空开处故障而造成交流不能供电；但缺点是万一来自两个不同站变的空开同时合上将出现环流，甚至会出现类似本次故障的严重后果，因此必须在运行方面加于严格管理。
（1）重新审核变电站的二次规程及其相应的典票，禁止采用环路供电方式的两路空气开关同时在两个交流屏投入。梳理变电站交流电源配置情况，将环路供电或双回路区域供电的联络开关找出，并打印标签，注明“正常运行，严禁投入” 。进行站用交流备自投的切换试验时必须首先确认两路空气开关没有同时投入以防交流环路运行，对运行人员开展相应培训。
（2）将变电站的两套站用电源屏运行模式改为“自动电源一”或“自动电源二”模式，保证两条母线使用同一站变，对于有站外电源的，将站外电源站用变置备用状态。由于使用单独站变供电，需要定期做好站用电源切换试验。
（3）对于双回路供电的设备和装置，对于可能出现合环情况的，在显眼位置粘贴“禁止合环”的标识，并且开关状态标识清晰，可以明确判断在某个位置处于何种状态。
参考文献：
[1]张全元主编.变电运行现场技术问答[J].北京：中国电力出版社，2003.
[2]贾伟主编.电网运行与管理技术问答[J].北京：中国电力出版社，2007.
[3]陈家斌主编.电工速查手册[K].河南科技出版社出版，2008.
