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浅析高频开关免维护电池直流屏的运用

2020-12-29

直流屏是变配电所很重要的设备,在事故情况下应保证直流电源不间断供电,以保证保护自动装置动作的可靠性,是配电室(所)安全运行的重要环节。因为免维护电池(VRLA)具有使用寿命和储存寿命长、放电倍率高、耐高温、自行放电量小、体积小、使用方便等特点,所以我院近年来逐渐淘汰了镉镍电池直流屏,广泛使用了高频开关免维护电池直流屏,笔者依据自身现场工作经验,谈一下运用中需要注意的问题。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SNl010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。

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