开关电源在安全级DCS中的应用失效研究

针对国产化安全级DCS平台的模拟量调理模块研制过程中,某型国产反激式开关电源曾多次偶发输入端短路失效问题。对该电源内部原理进行剖析,建立故障仿真模型。结合安全级DCS的实际应用场景,对该故障进行定位,明确国产某型反激式开关电源的失效机理,并给出对应的改进优化设计,有效提升国产化安全级DCS平台的可靠性及安全性。

和谐型电力机车DC 600 V供电装置性能测试系统设计

为准确检测和谐型电力机车DC 600 V供电装置的各项性能,提高测试效率,基于阻感性负载试验原理,设计一种适用于和谐型电力机车DC 600 V供电装置性能检测的自动化试验系统,采用LabVIEW平台开发测试系统的应用软件,通过TestSand软件对试验过程进行序列化管理,并应用试验系统,对空载和满载工况下DC 600 V供电装置的电流、电压和接地故障情况进行现场测试。测试结果表明,该试验系统可以实现在多种运行工况下机车DC 600 V供电装置的电压、电流和接地故障情况的准确检测,满足机车DC 600 V供电装置检修要求。

DCS系统的布线、接线、电源等问题探讨

DCS系统近年来在电厂，化工厂，煤矿，水处理等厂矿企业中得到了广泛应用和快速发展。在应用DCS系统过程中也遇到了各种不同的问题，对于实际应用中遇到的布线、接线、电源、接地等问题给出了解决方案或参考方法。

一种应用于DC-DC变换器中的片内电源电路

介绍了一种应用在DC-DC变换器芯片中的片内电源电路。其核心是设计了一种带'浮地'结构的对称型跨导放大器电路,既可显著提高电路的瞬态响应速度,也减少了硬件成本,且电路结构简单、易于实现。此外,设计了一种片外电源检测电路,当存在片外5 V电源时,将其接入DC-DC变换器中作为片内主电源,提高了芯片效率。该片内电源电路已在基于0.5μm双极-CMOS-DMOS (BCD)工艺设计的DC-DC变换器中实现了验证,结果表明,采用该片内电源电路可实现宽输入电源范围、一定负载电流条件下的高精度5 V电源输出。DC-DC变换器芯片面积为2.00 mm×1.20 mm,片内电源模块面积仅为0.60 mm×0.40 mm。

伪双极MMC-HVDC系统联接变阀侧中性点电阻参数设计

针对模块化多电平换流器高压直流输电MMC-HVDC(Modular Multilevel Converter based HVDC)直流单极接地故障暂态特性研究,提出了联接变阀侧中性点经电阻接地的伪双极MMC-HVDC系统发生直流单极接地故障时换流器电容放电的简化模型。将与故障极相连的三相桥臂电容放电回路等效为3个独立的RLC二阶零输入放电回路,从而简化了换流器电容放电与中性点故障电流的分析过程。基于简化模型分析得到的桥臂故障时刻导通子模块电容电压与中性点故障电流计算公式,研究了联接变阀侧中性点电阻参数设计与电容电压放电水平及控制保护系统闭锁换流器延时时间的配合关系,提出了中性点电阻的参数设计原则。最后,针对鲁西背靠背异步联网工程,在搭建的控制保护系统与RT-Lab形成的硬件闭环系统功能性试验平台上,验证了所提联接变阀侧中性点电阻参数设计原则的有效性。

基于贝叶斯网络的DC-DC电源故障不确定性分析

为解决DC-DC电源模块故障诊断中不确定性的相关问题,研究了电源模块故障不确定性产生的原因,同时对不确定性信息类型与推理方法进行了研究。利用贝叶斯网络对DC-DC电源模块故障产生原因与故障模式进行建模描述,经过BIC与K2评分算法训练完成后,可以进行不确定性推断。在故障概率方面分析了模块中的不同故障部件对电源模块故障的影响,利用MATLAB平台根据模拟数据对不确定性模型进行了分析,验证了基于贝叶斯网络的故障预测不确定性模型的有效性。

机客车DC 600 V供电系统绝缘保护功能优化

介绍了机客车DC 600V供电客车绝缘保护的设置依据、设计原理,据此对原有规范进行优化改进,提出了当前绝缘保护数值的设置要求,便于各铁路局工作人员深入了解、学习和掌握。

针对机客车DC 600V供电系统接地绝缘检测显示漏电不一致问题的改进建议

分别介绍了电力机车和客车DC 600V供电系统的接地绝缘检测保护原理,针对机车、客车检测显示漏电不一致的问题,提出了改进建议。

MMC-HVDC孤岛供电系统直流故障穿越协调控制策略

针对基于架空线输电的MMC-HVDC孤岛供电系统直流线路故障率较高的问题,配置直流断路器隔离故障是有效的解决方案之一。综合考虑了双极换流站灵活的运行方式、直流断路器的故障清除能力和双馈风机的快速响应能力,提出一种适用于MMC-HVDC孤岛供电系统的直流故障穿越协调控制策略,实现了自平衡和非自平衡工况下的功率协调。自平衡工况下,通过合理切换双极MMC的控制方式,可在维持交流电压稳定的同时提高非故障极MMC输出功率,使其自主平衡孤岛系统功率缺额;非自平衡工况下,设计了风电场精确提升其输出功率的控制策略,通过换流站与风电场间的协调配合维持孤岛系统的功率平衡。最后,基于Matlab/Simulink仿真模型验证了所提策略的有效性。

DCS分布式处理单元及其散热风扇供电设计优化

分布式处理单元是DCS系统中最重要的组成部分,其供电可靠性的设计直接影响到DCS系统的安全稳定运行。主要分析了某核电厂1、2号机组非安全级DCS控制柜内分布式处理单元与散热风扇不满足单一故障准则,并结合现场项目建设进展,通过对目前控制柜内分布式处理单元及散热风扇供电设计进行分析,从可靠性、机组安全性和经济性角度对原有设计提出优化方案,并推动该方案在1、2号机组完成改造实现,为后续核电机组DCS系统提供参考和借鉴。

DCS安装维护经验

从DCS防雷接地、控制室环境、电源配置、安全栅选型、DI/DO隔离、网络交换机配置等方面介绍了保证DCS稳定运行的安装维护经验。

氯碱行业DCS信号干扰与接地问题探讨

分析了DCS系统在使用时干扰信号的各种因素,重点探讨了DCS系统运行过程中出现的接地问题,并提出了防范措施。

基于单端分支系数的四端柔直环网线路保护方案

为提升直流线路保护在柔性直流环网中的速动性与可靠性,提出一种基于单端分支系数的保护方案。分析了不同故障位置下各换流阀提供的故障电流分量,并根据单端换流阀极线电流突变量构造分支系数,结果表明线路保护区内故障下的单端分支系数小于区外故障,利用该特征构造区内、外故障识别元件。在线路高阻接地致使主保护失效时,根据桥臂最大允许电流决定线路纵联后备保护的开放时限,以优化现有主、后备保护方案之间的时序配合方案,保障各种直流线路故障工况下,换流阀不间断运行。保护方案不依赖线路边界元件,算法简单,大量仿真结果表明,该方案有良好的耐受过渡电阻能力,能在换流阀闭锁前实现故障区域可靠识别。

室外道路照明接地型式的选择分析

通过分析道路照明10kV电源端的接地系统,本文对TN-S系统和TT系统两种接地型式进行了比较和分析,认为类似室外道路照明这些无等电位联结作用的户外场所,低压配电应优先采用TT系统接地型式,可供类似工程参考和借鉴。

基于车体接地电流的故障列车精准识别方法

针对专用回流轨直流牵引供电系统发生正极与车体短路故障时,故障列车不能被精准识别的问题,首先给出了双边供电牵引系统等值模型,其次分析了故障列车和正常列车的车体接地电流特征差异,最后提出了一种基于车体接地电流的故障列车精准识别方法。所提方法采用列车的车体接地电流幅值和方向作为故障识别判据,当其幅值小于整定值时判断列车正常,当大于等于整定值时继而采用其方向进行判断,电流为正方向的列车被判为故障车,电流为反方向的列车被判为正常车。该方法原理简单,实现方便,实用性强,采用双重判据能有效避免误判,可靠性高。通过Matlab仿真和现场试验录波验证了方法的可行性和有效性。

基于力场原理的有轨电车地面供电模块的故障分析与对策

针对基于力场原理的有轨电车地面供电模块频繁出现的正极触指烧损的故障,通过对触指工作状态的测试,掌握了其工作瞬间的电气特性。结合触指负载能力的分析,指出容性电流引发的电弧和受电靴电流不均衡是导致触指烧损的直接原因。通过针对性的措施,实现了故障的消除。

用于直流微电网线路的新型不平衡保护研究

直流微电网中所配置的线路保护需要兼顾速动性与选择性,为解决这一难题,提出了一种基于双回供电线路的直流微电网线路保护方案。通过分析直流微电网双回路供电下的线路故障特征,发现双回路的供电形式能提供故障状态下的不平衡信息,使得保护装置通过基于单端测量获取的电流信号量实现故障检测,同时双回路的供电方式采用本方案能清除线路的故障部分而不会影响供电。针对典型的极地故障,通过仿真的形式验证了所提保护方案的可行性。

钢铁企业中压供配电系统改低电阻接地方式研讨

针对某大型钢铁企业6~35 kV供配电系统中性点不接地或经消弧线圈接地方式带来的问题,结合发生的接地故障案例及现场实测供配电系统的电容电流,提出对现有6~35 kV供配电系统实施中性点低电阻接地方式改造。对改造所涉及的相关重点问题进行分析,并提出解决措施,为实施供配电系统中性点低电阻接地方式改造提供借鉴。

基于频域加权量的直流配电线路单极接地故障工况辨识方法

单极接地故障工况的准确识别是柔性直流配电系统发展所面临的关键技术问题。针对直流配电线路单极接地故障在高、低阻故障时呈现不同特性的问题,提出基于频域加权量的直流配电线路单极接地故障工况辨识方法。通过构建暂态故障电流方程划分高、低阻故障边界,使用经验小波变换(EWT)提取暂态故障电流高频分量,构造频域加权量判据对直流配电线路单极高、低阻故障进行辨识。采用PSCAD/EMTDC平台搭建直流配电系统,仿真分析表明,所提方法能有效进行故障工况的辨识,且受故障距离和数据窗时长影响较小,具有一定的抗噪声能力。

变电站直流系统接地故障分析及处理

在电力技术不断发展的背景下,电力系统规模和复杂度逐渐增加,直流系统的应用也更加广泛。在电力系统中,变电站直流系统是电能传输和配电的重要组成部分。但是,直流系统接地故障是电力系统运行中常见的问题之一。接地故障不仅可能导致设备损坏,还会影响电网的稳定性和可靠性。因此,对变电站直流系统接地故障进行深入分析和有效处理显得尤为重要。通过深入探讨变电站直流系统接地故障的发生原因、故障类型以及相应的处理策略,为电力工程技术人员提供有关直流系统接地故障问题的全面参考。