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導言

跟著播送電視作業的開展，衛星地球站的安全播出是播送電視安全播出中的重中之重。因而，作為機房電力保證體系中首要的構成部分，直流電源體系有必要要有十分高的安穩性和牢靠性。怎么合理運用和科學保護直流電源，進步機房供電質量，杜絕因供電體系的各種毛病形成對安全播出的影響，是播送電視作業開展的首要因素之一。

1 直流電源工作原理

穩壓電源不間斷供電體系具有穩壓、穩頻、阻隔、凈化電源等作用，從穩壓電源的開展前史來看，其閱歷了由旋轉型作業辦法到現在很多運用的中止改換作業辦法的穩壓電源 中止型穩壓電源從其坐落市電與負載之間的作業辦法來區別可分為在線式、后備式和互動式。而在線式穩壓電源不論從作業原理、直流電源電路構成、技能水平及運用辦法等方面底子占有了穩壓電源商品的主導地位，以下就在線式直流電源的作業原理做一簡述。

在線式穩壓電源的直流電源電路構成及框圖如圖1所示。其作業原理是當市電的電壓和頻率契合穩壓電源的輸人參數值時，通過AC／DC整流器改換為直流電源，此直流電源是下一級DC／AC逆變電源體系的直流電源輸入電源，一起還為備用蓄電池組供給充電電流。逆變電源體系將輸入的直流電源電壓經PWM 全橋改換后經靜態開關輸出一個疊加有高頻成分的工頻正弦波電壓，然后通過輸出濾波直流電源電路把正弦波電壓上的高頻成分濾除去，在輸出端便得到失真度較小的正弦波電壓。這種穩壓電源能將市電阻隔，市電正常時，過濾市電供應負載凈化的電源。市電中止或不能滿意穩壓電源的輸入請求時，穩壓電源的輸入AC／DC整流器將封閉，此刻后備蓄電池以無切換時刻的辦法向逆變電源體系供電，以確保輸出端負載得到接連安穩的高質量供電，當市電康復供電時，蓄電池組便中止向逆變電源體系供電，此刻機內充電機向蓄電池組彌補耗費的電能，以備下次運用。當市電存在且在穩壓電源輸入答應規模以內時，因為DC／AC整流器發作毛病或負載功率大于逆變電源體系輸出額定功率時，為確保負載仍能正常作業，逆變電源體系輸出端的靜態開關切換到旁路供電狀況，此刻市電通過輸入濾波直流電源電路和輸出端靜態開關直接為負載供電。當逆變電源體系康復正常或負載功率降到逆變電源體系輸出額定功率以內時，輸出靜態開關將主動由旁路供電切換到逆變供電狀況。穩壓電源的輸出輸入濾波器通常為無源濾波器，市電電網一側的濾波器首要是濾除電網中的高頻攪擾和噪聲電壓。輸出濾波器首要是把輸出正弦波電壓上的高頻成分濾除。穩壓電源的操控直流電源電路較為雜亂，尤其是三相輸人三相輸出的大型穩壓電源，其告警及保護功用十分完全，這就使得其辨認、操控、保護直流電源電路較為雜亂巨大，并且這些直流電源電路之間的彼此動作與操控有必要契合規劃的時序與邏輯聯系。操控直流電源電路的構成首要包含：輸入溝通電壓、頻率、相序、蓄電池組電壓及容量檢查直流電源電路、輸出頻率和相位盯梢直流電源電路、DC／AC逆變電源體系PWM 操控直流電源電路、靜態開關狀況辨認與驅動直流電源電路、發動操控直流電源電路、各種告警信號處理及保護驅動直流電源電路、運轉狀況顯現直流電源電路、蓄電池充電機的操控直流電源電路等。三進三出的穩壓電源輸出功率通常都在20 kVA以上直至400 kVA或更大。我站運用Galaxy 5000兩臺60 kVA雙機并聯冗余體系。

2 穩壓電源的運用及保護

直流電源體系按運用請求功率余量不大，在運用中要防止隨意添加大功率的額外設備，也不容許在滿負載狀況下長時間運轉，但作業性質決議了直流電源體系幾乎是在不問斷狀況下運轉的，添加大功率負載，即使是在底子滿載狀況下作業，都會形成主機出毛病。自備發電機的輸出電壓、波形、頻率、起伏等應滿意直流電源對輸入各參數的請求，發電機的功率要遠大于直流電源的額定功率，不然任一條件不符．將會形成直流電源作業反常或損壞。直流電源在正常運用狀況下，主機的保護作業很少，首要是防塵和定時除塵，防止主機內的風機將塵埃帶人機內堆積，當遇到空氣濕潤時會引起主機操控失調形成主機作業異常。很多塵埃也會形成元器件散熱欠好，通常每季度應完全清洗一次。其次就是在除塵時檢查各連接件和插件有無松動和觸摸不牢的狀況。

蓄電池是完成穩壓電源不間斷供電的首要構成部分，是穩壓電源的“心臟”，不論直流電源體系多么雜亂，其功用終究決議于它的電池，假如電池失效再好的穩壓電源也無法供給后備電源，怎么監督電池以精確地猜測其臨界失效期和怎么延伸電池的有用壽數是確保穩壓電源供電體系安穩和牢靠性的要害。

蓄電池的準確運用、定時保護以及合理地設置穩壓電源電池辦理體系中的首要參數，可使蓄電池的實踐運用壽數盡可能挨近規劃運用壽數，削減設備資金的再投入，盡可能地防止因為蓄電池毛病所形成的不用要丟失、削減毛病發作。對于密封鉛酸蓄電池在運用過程中首要是注意穩壓電源及其備用電池組的周圍作業環境溫度不宜超越30度，當電池作業環境溫度超越35度時，因為電池內部損耗添加，電池自身的“存儲壽數”將會縮短。假如選配有溫度抵償功用充電機的穩壓電源，可以使電池的壽數延伸30～50 ，因為當環境溫度增加時，電池所答應的浮充電壓閾值降低，此刻，若浮充電壓為固定，必然對電池組置于“過壓充電”作業狀況，加劇電池的化學反應形成蓄電池中的水分子很多電解，放出氫氣和氧氣而逸出，電解液不斷干枯，電池容量削減，然后縮短電池的壽數，環境溫度抵償技能能隨溫度的改變調理浮充充電電壓，不至使電池組處于過壓充電狀況，只是相對地進步了蓄電池的運用壽數，還不能由此底子處理環境溫度過高而形成運用壽數縮短的疑問。別的當環境溫度較低時，盡管有的充電溫度抵償規模較寬，但因為電池內部電解液的溫度特性將會形成蓄電池輸出的實踐容量降低，充電機的溫度抵償功用對蓄電池因環境溫度較低使輸出容量降低的疑問是無法處理的，處理電池因為作業溫度過高而縮短運用壽數的最底子辦法是在機房裝備空調設備，使環境作業溫度操控在25度左右。其次，密封鉛酸蓄電池要注意防止的另一種景象是深度放電。密封鉛酸蓄電池的單體放電中止電壓值與其放電電流的巨細有著規定的對應聯系。如電池以10小時放電率放電，即電池標稱容量1／10的電流放電，規定放電電壓到單體電壓1．8 V時應中止放電，若此刻仍使電池持續放電，電池單體電壓過低時，便發作了過放電景象，也即深度放電，密封鉛酸蓄電池深度放電必然會使其有用循環次數削減，縮短電池運用壽數。如深度放電后不能及時進行充電則會更快加快電池的前期失效。大電流、小電流是對于電池容量而言的，例如：100 AH 的電池，當放電電流為0．5C，即100×0．5 A一50 A 以上時稱大電流放電；小于0．01C即1A 的放電電流稱小電流放電。小電流放電很容易形成涓流放電，使電池永久性的損壞。研究發現，電池的放電電流越大，電池所答應的中止放電電壓越小；相反，放電電流越小，電池所答應的中止放電電壓越大。穩壓電源的電池辦理體系中都具有蓄電池組放電中止電壓保護功用。在智能化程度較高的電池辦理體系中，其電池放電中止電壓保護點是隨電池組放電電流的巨細而主動調理的。這么既可使后備電池組的動力得到較充分利用，又不會使電池進入有害的深度放電狀況。

對于與穩壓電源連機開始運轉或擱置的電池組一定要定時保護。在穩壓電源備用電池組定時保護時一定要采納牢靠的辦法確保在電池組放電保持時刻內，穩壓電源的負載不能中止供電。此刻可采用兩臺同等容量、同類型的穩壓電源，其輸出端共同通過主動改換柜以熱備份辦法對負載供電。把主供電的穩壓電源用手動轉為電池供電，一起要注意觀察穩壓電源顯現屏上顯現的電池剩余容量，但此刻不用憂慮因為電池組電壓俄然降低形成穩壓電源關機，因為另一臺穩壓電源在溝通市電供電下以熱備份辦法作業，一旦主機關斷，備機便當即投入供電。采用這種放電辦法時，主機備用電池組的放電容量可在20～ 30％左右即可達到放電保護的目的。

備用電池組的另一種保護是對電池組進行短時刻的均衡充電。這是因為電池組在長時期的浮充備用狀況下或通過屢次循環運用后，因為其內部因素會呈現端電壓、內阻不一致的景象。為了消除這種不均衡景象的毛病危險，進行均衡充電時每個電池的單體電壓可充到2．3 V～ 2．4 V，充電電流要約束在0．2×電池容量以內，在這種均衡充電狀況下5個小時左右然后轉入正常浮充狀況。密封鉛酸蓄電池的均衡充電保護應在環境溫度為20～25度時進行，至于何時對電池組進行均衡充電，應根據電池組的實踐運用狀況而定。通常通過均衡充電后電池組中的電壓、內阻不平衡景象可得到改進，可延伸電池組的運用壽數。

3 結束語

穩壓電源不間斷電源是地球站首要的不行短少的設備，但要直流電源真正成為不間斷電源，保證播送電視信號牢靠地傳輸，有必要加強對它的辦理與保護。