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摘要：电力系统中，继电保护装置是其中的重要构成部分，其能够有效的保障电力系统运行的安全。但是继电保护装置也会因为各种因素的影响，而出现严重的故障问题，其中最常见的就是继电保护用开关电源的故障问题。这一故障问题的出现，会严重导致继电保护装置无法正常的应用，其保护作用也无法发挥，因此，就需要采取有效的改进措施，保障继电保护用开关电源能够正常的应用，从而就能够确保继电保护装置的应用安全。
关键词：继电保护；用开关电源；故障分析；改进措施
继电保护用开关电源在实际的应用中，还会因为各种因素的影响而出现故障问题，要想使得这些故障问题可以得到解决，就需要针对电压的输出安全进行保障，同时对电源的应用安全进行保障，从而使得开关电源能够充分的发挥出其功效。如果在这些环节上出现问题，就会使得开关电源的工作无法正常的进行。针对不同的故障现象采取不同的改进措施，就能够确保继电保护用开关电源的正常工作。电力系统在供电上所覆盖的面积会逐渐的扩大，这样就使得继电保护装置更加受到人们的重视，对其研究的力度也会逐渐的提升。
1继电保护装置意义及开关电源原理的探讨
开关电源是指将一种电源形态转换成其他形态，采取闭环控制管理输出量，开关使用半导体功率器件材料，科学的配置保护环节模块。在高压交流电传输至电源后，先会进行滤波，之后通过全桥整流线路，此时高压交流电转换成高压直流电；开关电路再将高压直流电调制为高压脉动直流电；再经由开关变压器，高压转换为低压，则得到脉动直流电，最后利用低压滤波电路实施整流与滤波，则能得到设备所需的低压直流电，这就是开关电源的工作原理。国内外的大型停电事故大多直接与继电保护设备有直接关联，继电保护系统的维护工作也是电力企业所重视的要点。继电保护长时间使用则会产生隐形故障，当系统正常运行时，继电保护设备也正常运行，若系统发生变化，则隐形故障就将被触发，导致大面积的停电。而隐形故障往往难以发现，在继电器切除故障后，系统潮流将进行重新分配，此时可能导致隐形故障的误操作，进而发生连锁反应，使停电事故进一步扩大范围。所以必须切实掌握其开关电源原理，才能更好地对其故障进行分析和改进。
2继电保护用开关电源的优点分析
在以往的继电保护开关中，电源的电能损耗较大，这不仅很大程度上，浪费了国家资源，也使继电保护设备的温度增加。以致留下其他方面的隐患，继电保护设备在电压方面，整个负载值及调整率有着精细的要求。开关电源加入继电保护设备后改善了能耗问题，实现了继电保护设备高效率、好性能的目的；另外开关电源能够直接从电网得到交流电，交流电进入开关电源后，在内部变压器的作用下，转换成脉冲电压。随着科技的进步，开关电源外形设计越来越小，重量轻，较传统的工频变压器而言，能够更好的与继电保护相结合，使得继电保护用开关电源的整体成本有效降低；开关电源的另一特点就是具有良好的抗干扰性，开关电源的设计，在继电保护当中通过了多项试验，在多项干扰信号同时工作下，继电保护用开关电源仍然能够正常运作；开关电源也具备良好的安全性，其自动保护功能，在多数情况下能够起到良好的防护作用，但电力系统的故障是多方面引起的呈多样化，开关电源也需要不断的深入研究，以满足在未知故障下，也能准确及时的对电力系统进行保护。由此可见，继电保护用开关电源的优点十分明显，所以应切实加强其的应用。
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3常见故障分析
3.1电源波动引起的故障
电源波动所导致的故障主要表现在电压的输入和输出过程中。输入电压产生瞬时故障而恢复正常后，继电保护的开关会停止工作，而输出电压却一直无反应，也不能自动断电，只能通过手动断电和上电后才能恢复正常状态。对于电压输入和输出的一系列变化，能通过继电保护试验仪进行控制和记录，以及对输入电压中断的时间进行控制。继电保护用开关电源故障主要是开关电源的正常启动逻辑和输出电压保护逻辑混乱造成的。开关电源的逻辑混乱会导致故障发生，为了解决这些故障，需要对逻辑顺序进行更改。电源欠压保护中，误动作的出现主要是由输入电压快速通断所造成的，延时电路没有按时复位，导致误动作发生，在这种状态下，维修人员往往会忽视电压的变化，导致通电状态下假欠压信号无法得到及时屏蔽。
3.2启动电流过大引起的故障
电网在启动或运行的过程中，瞬间输入电流若达到200mA，其稳态电流会达到600mA，而受一定条件的限制，电源模块的供电电源输出电流仅为500mA，因此，开关电源会在瞬间处于过载状态，造成损伤，出现过载报警。输电线路运行时，不仅需要开关电源在工作状态下具备一定的功率，还需要在输出回路的启动中具备一定的功率，但在实际的设计中，这些因素往往没有被充分考虑，因此，电源启动过程中会出现电压较低、功率猛增的情况，促使开关电源启动瞬态电流激增，冲击供电电源，造成供电电源损害事故。
4改进措施
4.1电源波动的改进措施
针对电源波动所导致的开关电源停止工作的问题，可在继电保护用开关电源上加装一个电压检测装置，并在开关电源的延时电容上加装一个电子开关设备，这样，电容上的电子开关就能变回闭合状态，保证延时电路有效复位。
4.2启动电流过大引起的电源过载警报
启动电流过大引起的电源过载警报这一故障的现象主要是当开关电源输入电压增加到一定程度时，导致了输入电流急剧增加，以致供电电源发生过载。经过多方试验，发现继电保护用开关电源时，若输入电压在60V左右，则电源启动时的瞬态电流与稳态电流分别在200mA、600mA，而常用电源模块的供电电源只有500mA的输出，与600±200mA不相匹配，以致出现输出电流增加，供电电源过载等故障。继电保护用开关电源工作时，要求一定的功率，而以往设计中对输出回路启动所需的功率缺少考虑，因此在启动时电压不足，导致功率激增，最终导致开关电源启动时发生瞬态电流急剧增加的问题，电流急剧增加将对供电电源造成影响。改进措施则要充分考虑到各个细节，已知启动所需的功率一定，则要达到降低启动电流的目的，可以采取增加启动电压的方式，通常可将开关电源的启动电压设置在140V左右。也能有效的预防应输入电压急剧下降时，对供电回路造成的不良影响。将开关电源的启动电压调节至140V后，可使用试验仪模拟输入电压进行验证启动。
5结论
开关电源和普通电源相比，其高效率、安全性、可靠性、抗干扰性都比较明显，还具有体积小、重量轻的优势，在恶劣天气下依旧能够可靠运行。虽然继电保护用开关电源优势突出，但受各种因素的影响，无法避免故障的发生。为了更好地发挥继电保护用开关电源的优势，针对故障危害，提出了有效的改进措施，以提升继电保护系统安全可靠性。
参考文献：
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[4]何佳.继电保护用开关电源的故障分析及改进[J].今日科苑,2015,11:56.
论文作者:马骏
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
标签：开关电源论文; 继电保护论文; 电压论文; 故障论文; 电源论文; 电流论文; 直流电论文; 《电力设备》2016年第22期论文;