电力微机保护装置电源设计要点及注意事项涉及多个方面,是确保电力系统安全稳定运行的关键环节。以下是电力微机保护装置电源设计的主要知识点:
1. 环境温度适应性:微机保护装置的电源设计必须适应极端的温度条件。典型的环境温度范围分为三个档次:-10℃至+55℃、-25℃至+70℃、-40℃至+85℃。这要求电源组件必须能够在这样的温度范围内正常工作,不能因温度变化而性能下降或失效。
2. 高湿度环境的防护:由于电力微机保护装置往往工作在户外等湿度较高的环境中,湿度变化范围通常在5%至95%之间。因此,电源设计需进行“三防处理”(防潮、防尘、防腐蚀),确保电源单元不会因潮湿而短路或者腐蚀损坏。
3. 直流输入的要求:电源设计必须接受DC输入,常见的输入电压等级有DC220V和DC110V,电压范围允许有±20%的波动。在电源设计中,应保证电源单元能够处理这种波动,避免电压不稳定影响装置的正常运行。
4. 电源时序要求:微机保护装置电源在启动和关闭过程中有严格的时序要求。通常情况下,5V电压需优先于24V电压启动,并且在关闭时要比24V滞后,以保证系统启动和停止的稳定性和可靠性。
5. 复杂的电源保护机制:电源设计中必须考虑到各种保护功能,包括输出过压和欠压保护,以及失电告警继电器,以确保电力微机保护装置在电压异常时能够及时发出告警,并采取相应措施。
6. 多路输出设计:为了满足不同的电力设备需求,电源设计通常需要提供多路输出,常见的有5V、+12V、-12V和24V等。每个输出都需要稳定且可靠,以确保各个部件正常工作。
7. 高寿命要求:电力微机保护装置的电源通常设计要求连续工作寿命达到10万小时,意味着电源组件必须具备长效的稳定性和可靠性。
8. 电磁兼容(EMC)性能:电力微机保护装置电源设计必须考虑到电磁兼容性。对于电源单元的EMC测试包括脉冲群干扰、静电放电、辐射电磁场、快速瞬变、浪涌干扰等,必须满足相应的国标和IEC标准要求,以确保电源单元不会受到周围电磁环境的干扰,也不会干扰其他设备。
9. 高效和散热问题:电源设计的效率需要尽可能高,以确保电源运行时产生的热量可以被有效地散发,避免过热导致电源单元失效。同时,电容器件的选择也要特别注意,要远离散热器,并满足寿命要求。
10. 元件选择和余量设计:在元件选择上,不能使用国产电容,而是采用日本等厂商的长寿命电容。设计时还需要注意保险丝、变压器、电容的选择,以及器件的余量必须比一般电源大,以适应电力系统的特殊要求。
11. 设计中容易忽略的问题:在电力微机保护装置电源设计中,应特别注意电阻的选择,考虑到环境温度变化对电阻性能的影响。另外,必须注意做好三防处理,并且严禁使用风扇等可能会引入故障的部件。
电力微机保护装置电源设计是一个高度专业化的任务,涉及到多方面的要求和细节。设计者必须对电力系统有深入的理解,同时必须遵循严格的设计标准和规范,确保微机保护装置能够在各种恶劣环境下可靠、稳定地工作。