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直流电源设备是电力系统的重要设备.它主要用作发电厂和变电站中自动控制与动力保护装置、仪器仪表、信号、直流、事故照明等的电源.其性能和质量直接关系到电网的稳定运行和设备安全.该文对珠海供电分公司2003年度220kV凤凰站和南屏站的技术改造项目进行了深入的研究.首先,该文根据对直流系统的要求,对目前直流系统电源的接线和设备的发展情况进行了深入研究,针对社会对供电可靠性的要求日益提高和变电站无人值守方式推广应用的客观情况,提出了旧的变电站直流系统已经不适应目前运行的要求、必须刻不容缓的进行技术改造的观点.该文对珠海地区220kV凤凰站和南屏站现有的直流系统进行了具体分析,指出了其存在的问题,论述了其进行技术改造的必要性.然后,该文对于与变电站直流系统的设计有关的因素进行了研究,包括变电站直流系统的接线方式、额定电压、馈线网络、蓄电池种类、蓄电池的个数、蓄电池的容量、充电装置种类、绝缘监察装置种类、组屏方式、操作和保护电器的设计和选择依据等,并且结合220kV凤凰站、南屏站直流系统的实际情况,提出了该次技术改造的具体方案.该方案能使直流系统具有可靠性高、运行方式灵活、设备技术性能指标好、自动化程度高,运行维护工作量小等优点.进而,该文通过对阀控式密封铅酸蓄电池密封机理的分析,指出了其对运行和维护的严格要求,并通过对高频开关电源的工作原理、结构特点进行深入探讨,指出了它较普通相控电源的优越之处,并明确告诫,如果改造后的变电站仍然使用旧的相控电源对阀控式密封铅酸蓄电池进行充电管理,将满足不了阀控式密封蓄电池的运行要求,并且是导致许多阀控式密封铅酸蓄电池运行寿命远小于设计要求的主要原因.研究结果认为:在目前设备状况下,只有使用高频开关电源进行智能充电管理才能满足阀控式密封铅酸蓄电池对运行环境的要求,在旧变电站直流系统技术改造中如选用阀控式密封铅酸蓄电池,必须同时将直流电源更换为高频开关电源,才能更好地提高阀控密封铅酸蓄电池的使用寿命.该文还介绍了高频开关电源系统可靠性指标MTBF的计算方法,利用该法可以对技术改造方案所确定的和中标设备中列名的直流系统进行可靠性计算.