直流屏更换蓄电池方案

直流屏更换蓄电池方案

1.直流屏更换蓄电池方案 篇一

1 免维护电池质量和容量

现在免维护电池直流屏基本已经没有合闸整流变压器, 其充电装置常见为高频开关模块, 高频开关输出电流数值较小, 达不到部分少油断路器的合闸要求 (例如SNl0—10系列) , 而只有电池组释放出很大电流时, 才能够满足断路器的合闸要求, 故配电室倒闸操作时对电池组质量和容量的要求都非常高, 所以在对配电室的直流屏系统升级改造时, 要特别注重这个问题, 并要引起设计者的足够的重视。我们在选择电池组容量时除了要考虑电池组异常事故供电容量的计算, 还应该充分考虑整个配电室 (所) 高压柜的数量总和以及合闸电流的大小、高压柜在年检及事故时的操作次数和间隔时间等, 在带有重要负荷的变配电室 (所) 的电池组容量的裕量应适当放大点, 以满足用户用电安全和供电的可靠性。

2 免维护电池单个电压

免维护电池单个电压的规格有四种分别为2V、4V、6V、12V。单从改造的投入来看, 如果直流系统电压一定时, 选择单个电池的电压值越高, 所需串联的电池数量就越少, 直流屏的造价就越低, 占用空间也就越小。弊端是一旦在运行中一块12V电池坏掉退出运行, 那么对整个直流系统的电压影响就会很大, 使系统存在很大的不确定性。反之如果选用单个电压2V的电池, 即使有个别电池出现故障, 也不会影响整个系统的稳定性, 缺点是巡监仪只能检测出电池组的电压的总和, 不能及时发现有故障的电池。

3 电池的充电装置

按照电池的特征, 电池组在设定电压下, 充电装置以恒流充电的方式向电池组充电, 为避免电池被大电流冲击, 电压值达到设定电压后, 转为恒压充电, 电流则逐渐递减转为浮充方式。充电装置性能的好坏对电池的运行非常关键, 所以选用合理的充电装置就非常重要了。目前充电装置的发展很快, 高频开关模块运用越来越广泛, 相对以往的磁放大型充电装置和相控型充电装置, 高频开关模块具有效率高、功率因数高、模块化积木式配置, 易于扩容的优点, 便于集中监控和智能化管理, 为变电站无人值班创造条件, 低噪声、低污染、低辐射, 是优良的绿色电源。

4 控母调压装置的选择

充电装置一边要向电池组长期供应浮充电流, 一边又要向控制母线的负荷供电。因为充电装置的浮充电压要比控制母线的电压高, 所以必须要设置一个降压装置才能够满足控制母线的电压需求。目前主要有二种调压方式:硅链降压和高频开关降压。高频开关降压模块采取新型高频软开关无级双向调压, 摒弃传统硅堆降压方式, 输出电压精度高, 动态响应速度快。同时高频开关降压模块化设计, N+1热备, 可平滑扩容, 监控功能完善, 高智能化, 但其电气结构复杂, 价格也昂贵。硅链降压属于有级调压方式, 响应速度慢, 输出电压精度低, 工作中如果有一个二级管出现故障, 发生开路现象, 则整个控母将失压, 造成整个系统不稳定, 优点结构简单, 价格便宜。

5 免维护电池保有容量的检测

免维护电池组在整个直流系统中非常重要, 肩负着整个直流系统稳定运行的重任, 所以要随时监测在线电池的运行情况。免维护电池在使用中最大问题是使用以往方法无法检测出电池组的保有容量值, 这个问题应引起足够的重视, 目前行业内对免维护电池保有容量主要有以下4种方法:

(1) 交流电导法。交流电导法也叫交流内阻法, 其测量电池的状态实质是检测电池的静态内阻, 静态内阻和免维护电池保有容量没有严格的对应关系, 通过研究证明其只能对电池进行定性检测, 不能进行定量检测, 而且检测仪器成本太高, 所以使用范围很小。

(2) 空载电压法。就是利用直流电压表来测量每个电池的电压值, 空载电压与电池电液密度有着相对应的关系, 故电液密度值通过空载电压值来表现出来, 其测量结果的可靠性和电液密度法相同, 但这种方法不适用于对电池安全性要求过高的用户, 由于测试简单方便应用较广。

(3) 恒流放电法。恒流放电法就是利用恒定的电流对电池持续放电, 然后记录电压下降到规定值时的放电时间, 恒流的电流X时间即为现有电池的保有容量, 此方法主要应用于对电池容量状态要求较高的用户 (如煤矿行业) , 这个方法是IEC规定的方法, 中国对电池容量最终的判定都是以此为判定依据.对其他的测试方法, 也是以其他方法对照本方法来衡量精度的。

(4) 负载电压法。对电池施加一个电流进行放电, 记录其在一定时间的电压值, 如果电池在失容过程中, 静态内阻没有什么变化, 而是因动态内阻增大造成的, 那么动态内阻则为放电过程的极化电阻, 其实质是测定电池的极化电阻的增大值, 检测可靠性很高, 所以不会发生检测的误判断。

6 结束语

高频开关免维护电池直流屏是直流屏的发展方向, 整体设计方便简洁, 人机界面友好, 符合用户使用习惯, 它既符合现代化企业对设备可靠、清洁、人员精干的要求, 又因其采取高频软开关技术, 模块化设计, 配有标准RS232/485串行接口和以太网接口, 易于自动化系统对接, 适用于各类变电站、发电厂和水电站使用。所以随着新技术不断运用及生产厂家产品的持续改进, 其可靠性越来越高, 应用范围会越来越广阔。

摘要：本文介绍了高频开关免维护电池直流屏的技术特点, 以及在运用中应该注意的问题。

关键词：免维护电池,高频开关,直流屏

参考文献

[1]刘胜利.高频开关电源实用新技术