摘 要：本文主要對(duì)高頻開(kāi)關(guān)免維護(hù)電池直流屏的技術(shù)特點(diǎn)以及在運(yùn)用中應(yīng)注意的問(wèn)題。最后指出直流屏發(fā)展的一個(gè)方向就是高頻開(kāi)關(guān)免維護(hù)電池直流屏。

關(guān)鍵詞：直流屏 高頻開(kāi)關(guān) 免維護(hù)電池

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0137-01

在變配電的設(shè)備中，直流屏非常重要，它在很大程度上影響著配電所是否能夠安全運(yùn)行，它也是在事故發(fā)生后的一種應(yīng)急電源[1]。隨著綜合自動(dòng)化的應(yīng)用，免維護(hù)直流屏的應(yīng)用也是越來(lái)越廣泛，其他型式的電池也逐漸被其代替。免維護(hù)電池最主要的特點(diǎn)是較高的放電倍率及其內(nèi)阻比較低。因而鎘鎳電池直流屏將逐漸被淘汰，高頻開(kāi)關(guān)免維護(hù)電池直流屏將得到大力推廣使用。

1 直流屏概述

直流屏是一種全新的數(shù)字化控制、保護(hù)、測(cè)量與管理的新型直流系統(tǒng)，是直流電源操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是當(dāng)代電力系統(tǒng)保護(hù)與控制的基礎(chǔ)[2]。通俗地來(lái)講，直流屏就是為穩(wěn)定直流提供電源的設(shè)備。直流屏主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)的中小型發(fā)電廠、水電站及各種類(lèi)型的變電站等，在開(kāi)關(guān)分合閘、二次回路中的儀器、儀表、繼電保護(hù)、故障照明等場(chǎng)合中廣泛運(yùn)用。直流屏的組成單元包括交配電單元、充電模塊單元、降壓硅鏈單元、直流饋電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊單元、絕緣監(jiān)測(cè)單元等[3]。對(duì)于遠(yuǎn)程檢測(cè)與控制，直流屏系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的功能，且也有遙控、遙測(cè)、遙調(diào)與遙信和功能，還有一個(gè)遠(yuǎn)程通訊接口。在遠(yuǎn)程通訊接口的作用下，在遠(yuǎn)方也可以取得直流電源系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，還能夠通過(guò)該接口，對(duì)運(yùn)行的狀態(tài)、定值進(jìn)行設(shè)定與修改，使電力自動(dòng)化、電力系統(tǒng)無(wú)人值守的要求得到滿足。其系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是：可靠性高、智能化高[4]。

2 高頻開(kāi)關(guān)直流屏的特點(diǎn)

所謂的高頻開(kāi)關(guān)直流屏，即是免維護(hù)直流屏，免維護(hù)直流屏在使用時(shí)，也要不斷提高其運(yùn)行與維護(hù)質(zhì)量[5]。

免維護(hù)直流屏的電池是免維護(hù)電池，其本身相比于其他電池，有很多的如下特征。

（1）免維護(hù)電池具有免維護(hù)的功能，在進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)無(wú)需加水及調(diào)酸的比重等。

（2）具有大電流的放電性能，尤其可以承受大電流的沖擊放電，有非常好的性能。

（3）其本身的優(yōu)點(diǎn)就是自放電電流小，25 ℃以下時(shí)，每天的自放率低于2%，是其他鉛酸蓄電池的20%～25%。

（4）對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕性，無(wú)酸霧，也不會(huì)形成短路而對(duì)人造成傷害，對(duì)環(huán)保特別有利。

（5）有良好的密封性能，結(jié)構(gòu)緊湊，良好的抗振性能，且占地面積也比較小。

免維護(hù)電池相比于其他型式電池的維護(hù)，其不同點(diǎn)如下。

（1）免維護(hù)電池對(duì)溫度的反應(yīng)更靈敏，而電池的容量受到溫度變化很大的影響。如果溫度比25 ℃高，每升高1 ℃，則會(huì)降低電池單體的電壓3～5 mV。所以對(duì)環(huán)境溫度，免維護(hù)電池有比較高的要求，通風(fēng)散熱條件也要良好。

（2）免維護(hù)電池的充電裝置要好。對(duì)于充電裝置輸出的直流波紋系數(shù)，免維護(hù)電池要求其必須小，而穩(wěn)壓、穩(wěn)流的系數(shù)也要小。并且按照規(guī)定的程序，充電裝置要對(duì)電池進(jìn)行恒流充電、放電。對(duì)時(shí)間與電流的要求都比較嚴(yán)格。

（3）免維護(hù)電池對(duì)單體的電壓要求不同于其他電池的單體電壓。

（4）免維護(hù)電池的放電也不同于其他的電池。免維護(hù)電池在放電后，間隔1～2 h再充電，但其他的電池在放完電后，要及時(shí)充電。

（5）不會(huì)由于電池本身而產(chǎn)生直流接地，鉛酸、鎘如果經(jīng)常加水、過(guò)量充電或欠充等溢出電解液，則外部受潮會(huì)使直流接地，而免維護(hù)電池本身不會(huì)接地。

高頻開(kāi)關(guān)直流屏本身的特點(diǎn)如下。

（1）采用智能高頻開(kāi)關(guān)整流模塊作充電浮充裝置，N+1的冗余組合，自動(dòng)均流。

（2）蓄電池在進(jìn)行均充、浮充時(shí)，其過(guò)程可以自行轉(zhuǎn)換，在微機(jī)監(jiān)控模塊設(shè)定的充電曲線下，進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行，不需人為就可使充電完成，電網(wǎng)恢復(fù)送電可以使蓄電池的工作模式實(shí)現(xiàn)，且各參數(shù)也能自動(dòng)控制，使無(wú)人值守真正意義上實(shí)現(xiàn)。

（3）電池內(nèi)阻、電動(dòng)勢(shì)、溫度的監(jiān)測(cè)等均可定期內(nèi)自動(dòng)完成，可以補(bǔ)償電池的溫度，對(duì)于異常的現(xiàn)象，還可發(fā)出警告信號(hào)。

3 高頻開(kāi)關(guān)直流屏的應(yīng)用現(xiàn)狀

免維護(hù)直流屏自投運(yùn)以來(lái)，因?yàn)槌霈F(xiàn)了各種原因，使免維護(hù)電池也出現(xiàn)很多故障。其主要有以下幾點(diǎn)。

電池的單體電壓沒(méi)有精確的監(jiān)視儀，使得在監(jiān)視單體電壓時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，導(dǎo)致值班人員錯(cuò)誤的判斷

單體電壓的監(jiān)視儀由于發(fā)生故障，使值班人員錯(cuò)誤地以為是電池的電壓很低，而進(jìn)行手動(dòng)讓其轉(zhuǎn)為均充電，使電池受到了很大的影響，在一天內(nèi)，電池電壓都比較高，在達(dá)到2.3～2.35 V后，要更換監(jiān)視儀，以防發(fā)生同樣的事故。

直流繼電裝置的模塊受損。因?yàn)闀?huì)出現(xiàn)交流缺相，環(huán)境溫度又非常高，使得模塊內(nèi)部也有過(guò)高的溫度，會(huì)使模塊的元件性能不穩(wěn)定，引起突變，從而模塊會(huì)受損。當(dāng)前直流屏采用的都是N+1的冗余供電[6]，如果其中一個(gè)受損，則充電運(yùn)行并不會(huì)受到影響。所以只要更換模塊就可以了。

電池在一周內(nèi)均是2 V，與充電模塊輸出的234 V相平衡，使電池的運(yùn)行受到了嚴(yán)重的影響

其主要的原因是損壞了監(jiān)視的主機(jī)屏，浮充、充電、監(jiān)視電壓與電流等的功能不能夠進(jìn)行，只有在交流的作用下進(jìn)入到充電模塊，然后再與電池相接，在充電模塊沒(méi)有控制的情況下，輸出的最高電壓為234 V，而電池只能靠234 V對(duì)其進(jìn)行供電，很明顯這不夠，所以2 V電壓就會(huì)出現(xiàn)。

單體電壓在0 V～3 V以上。導(dǎo)致出現(xiàn)這種故障的原因是，電池被損壞。電池受到損壞有很多原因：制造廠家的電池質(zhì)量可能出現(xiàn)了問(wèn)題；電池在出廠時(shí)，電池的初充電沒(méi)有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，引發(fā)了過(guò)充或過(guò)放現(xiàn)象。電池在損壞后，為了防止更多的電池受到損壞，要及時(shí)進(jìn)行短接處理。待充好新電池后，再進(jìn)行更換短接線。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)高頻開(kāi)關(guān)直流屏的維護(hù)與運(yùn)用，需注意的問(wèn)題有很多，如室溫必須在25℃，為了使電池處于最佳的狀態(tài)，要隨時(shí)進(jìn)行降溫或升溫；各種充電設(shè)備品均要齊全及要直流監(jiān)視主機(jī)屏一定要安全運(yùn)行等等。只有及時(shí)處理好這些問(wèn)題，高頻開(kāi)關(guān)直流屏才能充分發(fā)揮其自身的性能。高頻開(kāi)關(guān)直流屏是未來(lái)直流屏發(fā)展的一個(gè)方向，其應(yīng)用前景也是非常廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒甲，王禮帥，喬黎，等.電力直流屏用智能充電電源的研制[J].電源世界， 2008（5）：123-125.

[2]徐天奇，蔡駿峰.直流系統(tǒng)接地故障判斷和定位裝置的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2011（12）：63-65.

[3]林笑玫.變電站直流監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].科技資訊，2009（1）：178-180.

[4]陳如柏.直流屏中用分流器取代霍爾元件為蓄電池電流取樣[J].自動(dòng)化應(yīng)用， 2010（3）：115-117.

[5]周丹昊.變電站直流系統(tǒng)蓄電池組運(yùn)行及維護(hù)分析[J].科學(xué)之友，2011（10）：180-182.

[6]趙夢(mèng)欣，余偉成，成俊奇.直流電源柜的功能組件簡(jiǎn)介[J].中國(guó)電力教育，2008（S3）：113-115.