皎 凱
(陜西省大荔縣供電分公司,陜西 渭南 715100)
一個完整的直流電源一般由蓄電池組、電力充電器高頻開關、給各類負荷供電的直流饋線屏三大部分組成。
在一般情況下,直流負荷分為動力負荷和控制負荷兩類。動力負荷包括斷路器電磁分閘機構(gòu)、交流不停電電源裝置、事故照明等負荷。控制負荷包括電氣和熱工控制、信號系統(tǒng)、繼電保護制動裝置等負荷。
變電站的直流負荷主要是由一些對一次設備進行監(jiān)視、操作控制和保護的二次設備,還有事故照明、遙信、逆變器等組成。
充電設備的直流輸出一般是經(jīng)由電纜和帶熔斷器的開關送至直流輸出母線上。通過多路支線與各種直流負荷連接直流母線,過流保護裝置由各支路都配有的空氣小開關或斷路器充當。
蓄電池廣泛應用于各類形式的變電站當中,平常情況下直流系統(tǒng)中的蓄電池組處于浮充電狀態(tài),日常中主要監(jiān)視蓄電池組的端電壓,浮充電流,及單瓶電池的電壓。當交流電失壓時,蓄電池組迅速向事故負荷提供電能。如各類事故停電照明、交流不停電電源、斷路器跳合閘等,同時也為事故停電時的二次控制、信號、自動裝置、保護裝置及通信等裝置提供電力,顯然蓄電池應作為變電站在交流失電的事故狀態(tài)下的備用電源。
蓄電池作為一種化學能源,它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能并儲存。使用時再通過可逆反應將化學能轉(zhuǎn)換為電能供給用電設備。當蓄電池放電后,內(nèi)部形成新的化合物,這時如果用充電設備以適當?shù)姆聪螂娏魍ㄈ耄纬傻男禄衔锞瓦€原成原來的活性物質(zhì),又儲存用以再次放電之用,即為充電;蓄電池提供電流給外部裝置設備使用稱之放電。目前,35kV變電站廣泛使用的的是閥控密封鉛酸蓄電池。
蓄電池室環(huán)境溫度應常年保持在20±5℃之間,(環(huán)境溫度太低會造成蓄電池容量下降,每下降1℃,容量下降1%;溫度升高放電容量會隨之增加,但壽命降低,如若高溫下長期使用,溫度每增高10℃,蓄電池壽命約降低一半)。環(huán)境濕度應不高于80%。當蓄電池室環(huán)境達不到以上要求,應配備相應調(diào)溫除濕裝置,并避免陽光直射,室內(nèi)空氣流通,封閉嚴密應裝設防爆換氣設備。
新電池組安裝后每2~3年進行一次核對性充放電試驗, 6年以后的應每年執(zhí)行一次。容量介于90%到80%之間的蓄電池組應每年進行一次核對性充放電試驗,用以保證其穩(wěn)定可靠性;小于80%容量的蓄電池組應立即更換,更換前需將核對性充放電試驗周期變?yōu)槿亮鶄€月。而擱置不用超過三個月的蓄電池組也應進行充電。
2.2.1 放電
檢查電源交直流供電情況、重要負荷供電情況并采取備自投安全措施,檢查蓄電池外觀及接線是否牢固、樁頭是否有污蝕情況、電源電壓、模塊運行狀況及蓄電池電壓,并做好記錄。
將蓄電池總?cè)萘康?0%-60%設置為放電電流,持續(xù)放電時間不超過10小時。間隔1至2小時測量和記錄放電電流、單體電池電壓及總電壓,并檢查缸體有漏液、變形和溫度的異常。若單瓶電壓為12V時,待蓄電池組電壓降至189V(10.5V×18)時終止放電,拆除放電裝置并檢查設備運行狀況。
2.2.2 充電
充電電流設置為總?cè)萘康?0%-60%,時間不超過10小時。
采用恒壓限流方式給蓄電池充電,間隔1至2小時測量并記錄充電電流、總電壓及單體電池電壓,并注意觀察蓄電池缸體有無變形、溫度異常等現(xiàn)象。
2.2.3 維護及注意事項
① 蓄電池端子應用螺栓螺母連接,并連接緊密無松動;
②殼體有無滲漏銹蝕變形;
③應經(jīng)常檢查蓄電池浮充狀態(tài)是否正常,浮充電壓是否符合說明書相應溫度規(guī)定值;
④檢測蓄電池端電壓。
⑤鉛酸蓄電池每次放電完成后應及時充電;
⑥應注意不得使蓄電池過電流或過電壓充電和過放電。
⑦閥控式鉛酸蓄電池對充電設備及溫度等外部環(huán)境因素較為敏感。電池的充電電壓應隨著溫度的上升而下降,一般每升高1 ℃,充電電壓下降2~4 mV。
2.2.4 閥控式鉛酸蓄電池的電壓偏差值及終止電壓值:
①標稱電壓/V: 12;
②鉛酸蓄電池運行中的電壓偏差值/V:±0.3;
③開路電壓最大差值/V: 0.06;
④放電終止電壓/V: 10.5。
近年,高頻開關電源已在新建或直流系統(tǒng)改造的變電站中普及使用。穩(wěn)壓、穩(wěn)流精度高,體積小、效率高,輸出紋波及諧波失真小,自動化程度高是高頻開關電源具有的眾多優(yōu)點,同時也符合綜合自動化和無人值守變電站監(jiān)控的發(fā)展要求。正常使用情況下,主機的維護工作量小,但應定期除塵防塵。在北方氣候干燥多塵空氣狀況下,灰塵會在機內(nèi)(主要在整流模塊內(nèi))沉積,當遇空氣潮濕時會引起主機不穩(wěn)定,散熱差,誤報警等不必要故障。
如上所述,直流系統(tǒng)的負荷極為重要,所以直流系統(tǒng)應具有高度的可靠性和穩(wěn)定性,因此確保直流系統(tǒng)的正常運行時保證變電站安全運行的決定性條件之一。眾所周知,再好的設備都有壽命期,也會出現(xiàn)各類故障,但維護工作做得好就可以延長使用壽命并減少故障的發(fā)生,不要因為高智能、免維護而忽視了本應進行的維護工作,預防在任何時候都是保證安全運行的重要基礎。
[1]余靚.淺談35kV-110kV變電站直流系統(tǒng)運行和維護[J].電源技術(shù)應用, 2013(03).