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直流系统蓄电池并联保护器的应用(2)
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摘要:图3 充电通道并联等效电路图在进行充电限制之后,不管在何种条件下进行长时间并联,均不会出现电池组大电流充电的情况。 2.2 放电通道安全性分析 在
图3 充电通道并联等效电路图在进行充电限制之后,不管在何种条件下进行长时间并联,均不会出现电池组大电流充电的情况。2.2 放电通道安全性分析在外部交流供电异常时,蓄电池组由连接在直流屏正极与蓄电池组正极之间的大功率二极管VD1/VD2无缝对负载进行供电。放电通道并联等效电路如图4所示。在电池组并联时,即使两组电池存在电压差,高电压蓄电池组与低电压蓄电池组之间也不导通,不存在充电回路,故避免了环流现象的产生。2.3 维护过程安全性分析基于上述直流系统并联技术,在变电站进行蓄电池维护过程中,可在直接进行母联合闸后,将待维护直流系统中并联保护器的充电回路断开,使蓄电池在线进行放电。放电完成后再将电池组自动转入充电状态,由并联保护器控制系统对充电电压和充电电流进行有效的调节。例如:对测试蓄电池组进行0.1C的恒流充电,在蓄电池组充电达80%后再转为恒压充电,最后进入涓流充电状态,避免了大电流充电对蓄电池组的损伤;电池充满电后直接断开母联,恢复正常连接。本文介绍的并联技术保证了蓄电池组在维护过程中直流系统的供电安全性,简化了蓄电池组放电维护作业流程。
图4 放电通道并联等效电路图
3 直流系统并联保护器的应用 3.1 单组蓄电池的改进在仅配备单组蓄电池的变电站中,可以将原有的蓄电池组与直流母线之间接入1套并联保护器,当需要对电池组进行维护时,断开并联保护器的充电回路即可进行在线核容放电试验,放电过程中电池仍可作为直流系统的备用电池。对于单组电池变电站,可以利用本文并联技术,另外增加1套并联保护器和1组与原有蓄电池组电压等级相同的蓄电池组接入直流母线。特别是对于面临退役的蓄电池组,在蓄电池组更换过程中,可以由此新增蓄电池组作为后备电源,如图5所示。同时,还可以一定程度上满足变电站容量扩大的需求,或延长变电站的供电时间,为交流供电的抢修争取更多的时间。 3.2 双组蓄电池的改进对于配备了两组蓄电池的变电站,将原有的两组蓄电池各增加1套并联保护器。改进后的直流系统在互为备用、母线刀闸闭合时,直流母线的压差即使超过2V也不会造成蓄电池组的损伤,从而简化了蓄电池组放电维护作业的过程,也增强了直流系统的安全性,如图6所示。 3.3 拟扩容变电站的改进随着社会的发展和电力需求的变化,变电站扩容,变压器台数随之增加,变电站内的二次继电保护和控制回路相应增加,对直流系统的容量需求不断加大,蓄电池的容量也需要进行相应的增加。对于220kV的变电站,如果将原有的两组蓄电池直接全部更换为更大容量的蓄电池组,将会造成蓄电池的巨大浪费。本文蓄电池并联保护器的应用在实现扩容的同时充分利用了原有的蓄电池资源。变电站扩容改造方案如图7所示。图5 双组电池并联应用方案
图6 两套直流系统备用并联方案
图7 变电站扩容改造方案将原有的两组蓄电池通过本文方法进行并联使用,形成容量更大的蓄电池系统接入直流母线1。将另一个大容量的新蓄电池组及相应的控制系统接入直流母线2。在运行几年后,待原有的两组蓄电池到了使用寿命后,再更换成新的大容量的蓄电池组,将提高蓄电池组的利用率,降低电池采购成本。
4 结论本文提出了对直流蓄电池并联保护器的应用,将蓄电池通过大功率二极管无缝向直流母线供电,同时避免两组电池并联产生环流对蓄电池组造成损伤;通过IGBT器件对蓄电池的充电电压和充电电流进行控制,避免了蓄电池的大电流充电,在保护蓄电池充电安全的同时简化了蓄电池维护过程,增强了变电站直流系统运行过程中的安全性与可靠性。本文所阐述的方法可以在传统电力系统的基础上对不同等级的变电站进行简单的升级改进,而不需要耗费大量的人力物力,改造成本很低,安全性能更高。该应用如果在电力系统中得以推广,将能够增强蓄电池的安全性,简化蓄电池维护作业程序,降低变电站的维护成本,故而具有广阔的应用前景。 【该内容通过维权骑士士值品牌馆授权发布】文章来源:《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2020/0801/414.html
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