免維護(hù)蓄電池直流屏設(shè)計(jì)方案分析

林敏子

摘 要：免維護(hù)蓄電池在直流屏設(shè)備中的應(yīng)用，極大地提高了直流屏運(yùn)行的穩(wěn)定性與不間斷性。本文以免維護(hù)蓄電池特征為研究切入點(diǎn)，對(duì)免維護(hù)蓄電池在直流屏中的連接使用，特別是連接設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了對(duì)比分析研究。

關(guān)鍵詞：免維護(hù)蓄電池；直流屏；設(shè)計(jì)方案；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.251

0 引言

在當(dāng)前的電力配變電設(shè)備監(jiān)控中，直流屏的應(yīng)用發(fā)揮著重要作用。為了確保直流屏監(jiān)控作用的穩(wěn)定性，避免以電源穩(wěn)定性差問題造成直流屏難以正常工作的問題，技術(shù)人員采用了高質(zhì)量蓄電池作為直流屏電源。因此技術(shù)人員結(jié)合免維護(hù)蓄電池特點(diǎn)，開展了直流屏電路設(shè)計(jì)研究。其研究的重點(diǎn)在于針對(duì)免維護(hù)蓄電池直流屏設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，尋找其優(yōu)缺點(diǎn)完善其設(shè)計(jì)方案。

1 免維護(hù)蓄電池特點(diǎn)分析

在實(shí)際應(yīng)用中免維護(hù)蓄電池與普通蓄電池比較，具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。一是較高的穩(wěn)定性。與普通電池比較，免維護(hù)蓄電池的穩(wěn)定性較高。這種穩(wěn)定性與其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有著重要聯(lián)系。這主要是由于免維護(hù)蓄電池在使用中處于全密封狀態(tài)，因此其電解液的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通電池，進(jìn)而提高了電池穩(wěn)定性。同時(shí)電池的密封性，還提高了其抗震、耐高溫性能，同時(shí)很好減小了電池體積小，降低了電池整體的自放電性。研究者技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，免維護(hù)電池的壽命是普通蓄電池的兩倍。二是一次性使用狀態(tài)。因?yàn)槊饩S護(hù)蓄電池屬于密封性電池，因此其使用處于一處性使用狀態(tài)。正因如此，技術(shù)人員必須在直流屏供電線路中，必須選擇可以長(zhǎng)時(shí)間使用的蓄電池，進(jìn)而降低直流屏維護(hù)與使用成本。

2 免維護(hù)蓄電池直流屏的主要特征

在當(dāng)前免維護(hù)蓄電池直流屏使用研究中我們發(fā)現(xiàn)，受到新技術(shù)影響直流屏在使用與維護(hù)中存在以下優(yōu)勢(shì)性特點(diǎn)。

2.1 降低了維護(hù)與管理工作

直流屏的維護(hù)與管理主要包括了蓄電池與控制系統(tǒng)兩個(gè)方面工作。在新技術(shù)支持下，免維護(hù)蓄電池直流屏設(shè)備在使用中可以有效的免于維護(hù)與管理工作。在電池使用中，免維護(hù)蓄電池的應(yīng)用極大地減輕了直流屏維護(hù)工作量。而在控制系統(tǒng)方面自動(dòng)化控制技術(shù)有效的降低了系統(tǒng)維護(hù)工作量。在這些技術(shù)支持下，直流屏設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)無人值守的管理模式。

2.2 使用穩(wěn)定性較高

免維護(hù)蓄電池的一個(gè)重要特征就是電池運(yùn)行穩(wěn)定。因此使用免維護(hù)蓄電池的直流屏，其設(shè)備使用穩(wěn)定性得到了很大保障。經(jīng)我們使用研究發(fā)現(xiàn)，使用免維護(hù)蓄電池的直流屏設(shè)備低于傳統(tǒng)設(shè)備電池更換率。同時(shí)在直流屏安裝與使用技術(shù)中，設(shè)計(jì)者可以使用多塊電池為直流屏提供電力。當(dāng)一塊電池出現(xiàn)電力不足的情況下，控制系統(tǒng)可以有效的在電池間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，很好地提高了電池運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.3 設(shè)備整體體積縮小

由于免維護(hù)蓄電池使用了密封技術(shù)，因此其電池體積小于普通蓄電池。同時(shí)電池的免維護(hù)特性，使得技術(shù)人員不用為電池維護(hù)預(yù)留操作空間。因此在屏柜式安裝模式下，直流屏的體積減小。

2.4 確保設(shè)備無污染運(yùn)行

電池污染是傳統(tǒng)直流屏使用中遇到的主要問題。而免維護(hù)直流屏采用了密封技術(shù)，同時(shí)在使用中不用加入電池液。這些技術(shù)措施都避免了電池污染的出現(xiàn)，進(jìn)而在技術(shù)層面提高了直流屏工作質(zhì)量與效率。

3 免維護(hù)蓄電池直流屏連接設(shè)計(jì)方案分析

在免維護(hù)蓄電池直流屏使用中，正確的連接方式可以很好地發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此技術(shù)人員根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，針對(duì)直流屏連接方式開展了設(shè)計(jì)方案研究。但是由于各設(shè)計(jì)方案間具有各自優(yōu)劣性，造成設(shè)計(jì)者難以有效的確定設(shè)計(jì)方案內(nèi)容。下面我們針對(duì)兩種連接設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析。

方案一。這一方案秉承了簡(jiǎn)單易行的接線方式，將整流器與直流屏的控制母線與蓄電池分別進(jìn)行連接。在連接完成后，其工作模式包括了以日常與停電兩種工作模式。（1）日常狀態(tài)。在日常工作中，通過電源線路接入的穩(wěn)壓限壓整流器，為直流屏中的控制母線提供電力，同時(shí)為免維護(hù)蓄電池充電。（2）停電狀態(tài)。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障，或整流器損壞的情況下，免維護(hù)蓄電池通過自動(dòng)控制系統(tǒng)向直流屏控制母線提供電力，確保直流屏確運(yùn)行的不間斷。

方案二。此方案連接方式是將三臺(tái)整流器分別與控制母線、供合閘母線，以及蓄電池進(jìn)行連接。其工作狀態(tài)包括了以下三種。（1）日常狀態(tài)。在日常狀態(tài)下，整流器分別為直流屏供電控制母線、合閘母線提供電力，同時(shí)為蓄電池進(jìn)行充電。（2）整流器故障狀態(tài)。當(dāng)為直流屏控電制母線提供電力的整流器發(fā)生故障的情況下，與電池連接的恒壓限 流整流器直接向直流屏供電母線進(jìn)行供電。（3）停電狀態(tài)。當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成直流屏停電的情況下，系統(tǒng)控制蓄電池向控制母線與合閘母線同時(shí)進(jìn)行供電，進(jìn)而確保直流屏運(yùn)行的不間斷嗎，提高直流屏工作穩(wěn)定性。

3.1 設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

在直流屏蓄電池連接設(shè)計(jì)匯中，技術(shù)人員對(duì)以上的兩個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了實(shí)用性與技術(shù)性分析。其分析結(jié)果如下。（1）方案一在實(shí)際的使用中具有連接方法簡(jiǎn)單，技術(shù)要求與故障率低，以及便于維護(hù)的特點(diǎn)。但是在使用中我們也發(fā)現(xiàn)，這種連接方式在運(yùn)行中會(huì)造成蓄電池頻繁充電與發(fā)電過程，影響電池使用壽命。（2）方案二在使用中確保了日常狀態(tài)下蓄電池長(zhǎng)期處于充電備用狀態(tài)，避免了其頻繁充放電過程，有效的提高了電池壽命。同時(shí)恒壓限 流整流器實(shí)現(xiàn)了蓄電池的自動(dòng)充電恒壓與恒流控制，提高了直流屏控制的智能性，同時(shí)確保設(shè)備運(yùn)行的免維護(hù)，但是設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修有一定難度。

3.2 分析結(jié)論

過分析我們得出了以下結(jié)論：方案一連接操作與維護(hù)工作較為簡(jiǎn)單，但是其對(duì)蓄電池壽命有一定影響，同時(shí)智能控制性較差；方案二對(duì)于電池壽命有一定的保護(hù)作用，同時(shí)起到了很好地免維護(hù)控制作用，但是其使用的設(shè)備較多，維修難度大于方案一。因此方案二在使用中具有較強(qiáng)的技術(shù)保障性。但是方案一也可以在部分電路系統(tǒng)穩(wěn)定，控制要求小的電路使用中。

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