【正文】 當輸出電流為 nIe時，將一模塊退出運行，測量其余各模塊的輸出電流。 2022/2/10 49 直流電源的狀態(tài)評價 充電裝置的狀態(tài)評價 ? 均流不平衡度 模塊總數(shù)為 n+1，模塊輸出額定電流 Ie。 對于運行現(xiàn)場的測試，應關(guān)注兩個輸出電壓下的紋波系數(shù)：浮充電壓和均充電壓。 δ=（ UfUq） /2Up 100% 其中： Uf直流電壓脈動峰值 、 Uq直流電壓脈動谷值 Up直流電壓平均值 一體化電源設備標準中規(guī)定： 充電裝置在穩(wěn)壓狀態(tài)下，交流輸入電壓在其額定值的 177。 % δv=（ VMVZ） /VZ 100% 其中： VM輸出電壓波動極限值 VZ輸出電壓整定值 對于運行現(xiàn)場的測試，應關(guān)注兩個輸出電壓下的穩(wěn)壓精度：浮充電壓和均充電壓。 C 2022/2/10 43 直流電源的運行與維護 充電裝置的運行與維護 直流電源系統(tǒng)運行規(guī)范規(guī)定： 1）運行監(jiān)視 交流電壓、直流電壓、直流電流等表記顯示是否正確，運行噪聲是否有異常，保護信號是否正常。 但在發(fā)電廠中，則存在一些問題： 1）兩組蓄電池配置一大兩小充電裝置； 2）直流泵直接由充電裝置供電； 2022/2/10 42 直流電源的運行與維護 蓄電池的運行與維護 直流電源系統(tǒng)運行規(guī)范規(guī)定閥控密封鉛酸蓄電池： 1）正常以浮充方式運行，單體浮充電壓取 2）運行中監(jiān)視整組端電壓、浮充電流、單體電池電壓、環(huán)境溫度 3）運行中單體電池電壓偏差值應小于 4）巡視中應檢查是否由連接片腐蝕、殼體滲漏和變形、極柱與安全閥漏液 5）充放電：恒流充電采用 ，單體均充電壓取 核對性放電采用恒流放電，放電電流 ，終止電壓 ，三次循環(huán) 核對性放電周期：新安裝驗收時進行一次核對性放電，以后 23年進行一次核對性放電，運行 6年后的電池組，每年進行一次核對性放電。與軟件不同，開關(guān)電源除了設計之外，還有一個重要環(huán)節(jié) —— 制造。 在雷雨季節(jié)，在交流輸入和直流輸出線路上，均可能會疊加感應的雷電電壓，如果直流電源交流輸入或直流輸出線路安裝的避雷器殘壓過高，也將導致開關(guān)電源內(nèi)部功率半導體器件的電壓擊穿。 造成直流電源在高溫下運行的原因主要是：安裝地點的通風、機柜的通風 高濕 如果直流電源運行環(huán)境的濕度過高，會導致直流電源內(nèi)部絕緣降低，嚴重時會造成短路。 仍假定單臺高頻開關(guān)電源模塊的平均無故障工作時間為 5萬小時，模塊的更換時間（從發(fā)現(xiàn)到更換完畢，考慮從廠家到現(xiàn)場的時間）為 100小時，忽略公共并聯(lián)部分的故障率，則三臺模塊并聯(lián)組成的 1+2充電裝置的 MTBF比單臺模塊的 MTBF提高 40000倍，即使 8臺模塊組成的 6+2充電裝置的MTBF比單臺模塊的 MTBF提高 800倍。 C??? ?/2 2C??? ?26C??? ?212C??? ?/20 2C??? ?230C??? ?242C??? ?256n 故障率（ λs） 1 2 3 4 5 6 7 如果忽略公共并聯(lián)部分的故障率，則兩臺模塊并聯(lián)組成 1+1充電裝置的 MTBF比單臺模塊的 MTBF提高 μ/（ 2λ）倍。 2022/2/10 34 開關(guān)電源的可靠性 N+1冗余系統(tǒng)的可靠性分析 對于 N+1冗余備份系統(tǒng)， N臺模塊正常時，充電裝置正常， N1臺模塊正常時，認為系統(tǒng)失效，假定單臺模塊的故障率和維修率分別為 λ 和 μ ，公共并聯(lián)部分系統(tǒng)的故障率為 λ c。傳統(tǒng)設計思路著重于提高單臺電源的可靠性，而現(xiàn)代設計思路則注重采用冗余技術(shù)來提高系統(tǒng)的可靠性。 但對于可修復的設備，不但要求單位時間內(nèi)出現(xiàn)故障的次數(shù)要少，即 MTBF要長，而且要求出現(xiàn)故障后能迅速修復。 2022/2/10 31 開關(guān)電源的可靠性 平均無故障工作時間（ MTBF）： 對于不可修復的設備， MTBF指設備失效前的時間；對于發(fā)生故障經(jīng)修理后能繼續(xù)工作的可維修設備， MTBF指兩次故障間的平均時間。 特點： 參與調(diào)節(jié)的單元由 n個單元中的最大輸出電流單元決定，一次只有這個最大輸出電流單元工作，這個最大電流單元是隨機的，所以有人把這種均流方法叫做“民主均流法”。在大系統(tǒng)中，系統(tǒng)穩(wěn)定性與負載均流瞬態(tài)響應的矛盾很難解決。并且當某一單元的電流上升至 Iomax時，電流放大器輸出電流也達到極限值，同時致使其它單元輸出電壓自動下降。反之，在電阻 R上產(chǎn)生一個 Uab，由這個電壓控制 A1，由 A1再控制單元功率級輸出電流，最終達到均流。 均流的主要任務是： （ 1）當負載變化時，每臺電源的輸出電壓變化相同。 某些控制器僅有一個輸出端，主要用于單端電路，而用于雙端電路的控制器都設有采用觸發(fā)器和玉門電路組成的相位分離器，將單一脈沖變換為交替變化的二路脈沖輸出，用于驅(qū)動橋式變換器和推挽變換器的開關(guān)管，此時，變換器的工作頻率等于振蕩器頻率的一半。但實際的開關(guān)元件總是存在一定導通電阻或?qū)妷海⑶以陂_通和關(guān)斷時存在一定的延時，因此，開關(guān)元件在工作過程中存在損耗。由于基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，不僅大大減小了 trr值，還降低了瞬態(tài)正向壓降，使管子能承受很高的反向工作電壓。 與 MOSFET相比， IGBT模塊的容量可以達到 2700V1200A，但由于雙極晶體管的存在，在關(guān)斷過程中存在明顯的電流拖尾，因此，開關(guān)頻率通常限制在 20kHz以下，目前很少在開關(guān)電源中使用。 導通電阻具有正溫度系數(shù)，當溫度升高時，導通電阻增大，有利于多個器件的并聯(lián)。 當柵源電壓大于 10V時，器件工作在導通電阻區(qū)。開關(guān)電源對鐵氧體材料主要電磁特性要求可歸納以下三點： 1）飽和磁感應強度 Bs 要盡可能高； 2）磁心功率損耗 Pc 在實際工作頻率和工作溫度范圍（如 60 ～ 100 ℃ ）要盡可能低； 3）磁導率要適當?shù)馗摺芍粚蔷€的開關(guān)管同時導通和關(guān)斷。 由于整流 電容濾波電路是一個非線性元件和儲能元件的組合，只有交流輸入電壓高于濾波電容兩端電壓時，濾波電容才開始充電，因此，雖然輸入交流電壓是正弦，但輸入電流波形是寬度很窄的脈沖，這種脈沖狀電流的諧波分量很大，輸入總諧波失真可高達 100%?130%。輸入電網(wǎng)濾波器的性能直接關(guān)系到開關(guān)電源的電磁兼容性能。 控制電路： 檢測輸出直流電壓，并將其與基準電壓比較，進行放大。 輸入電網(wǎng)濾波器： 消除來自電網(wǎng)，如電動機的啟動、電器的開關(guān)、雷擊等產(chǎn)生的干擾，同時也防止開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴散。 ? 根據(jù)輸入電路和輸出電路的關(guān)系，開關(guān)電源可分為不隔離式和隔離式兩種類型。 開關(guān)電源指電壓調(diào)整功能的器件以開關(guān)方式進行工作的一種直流電源，主要指利用高頻開關(guān)功率器件并通過交換技術(shù)而制成的高頻開關(guān)直流電源，簡稱開關(guān)電源（ Switching Power Supplies，縮寫 SPS）。 2022/2/10 9