【正文】 變?yōu)榱蛩徙U ( 4PbSO )，電解液中的硫酸在與正負(fù)極產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后密度下降。 閥控密封式鉛酸蓄電池 閥控電池采用吸液能力強(qiáng)的超細(xì)玻璃纖 維材料作隔板，具有良好的干、濕態(tài)彈性，使較大的電解液全部被其貯存，而電池內(nèi)無(wú)游離酸（貧液），或者使用電解液與硅膠組合為觸變膠體，正常充、放電運(yùn)行狀態(tài)下處于密封狀態(tài)，電解液不泄漏，也不排放任何氣體，不需要定期加水或酸，正常時(shí)極少維護(hù)。 閥控電池可分為單體式（ 2V）， 200Ah及以下容量的電池可以組 合成 6V（ 3個(gè) 2V單體電池組成）。 本站選取的即為閥控密封式鉛酸蓄電池。電池的容量是表示蓄電池的蓄電能力。若蓄電池以恒定放電電流 I(A)放電，放電到容許的終止電壓的時(shí)間為 t（ h），則對(duì)應(yīng)容量 C(Ah)為 C=It （ 31） 反應(yīng)蓄電池放電到規(guī)定的終止電壓的快慢稱為放電率放電率可用時(shí)率（ h率）和電流率（ I率）表示。電解液溫度高，容量就大；電解液密度大，容量就也大；放電率對(duì)容量的影響更大，例如，某一鉛酸蓄電池，當(dāng)以 10A率（ 10h）進(jìn)行放電時(shí)，到變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 11 達(dá)終止電壓 10C 為 100Ah；當(dāng)以 25A率（ 3h率）進(jìn)行放電時(shí)，到達(dá)終止電壓 3C 為 75Ah；當(dāng)以 55率（ 1h率）進(jìn)行放電時(shí)，到達(dá)終止電壓 1C 為 55Ah。 我國(guó)電力系統(tǒng)用溫度在 250 C,10h率放出的容量 C10作為鉛酸蓄電池的額定容量 ,那么 ,上述那一鉛酸蓄電池的額定容量就是100Ah。 蓄電池容量的這種特性用容量系數(shù) cck 表示 10CCkcc? (32)式中 C任意時(shí)率放電的允許放電容量 ； C10蓄電池 的額定容量。閥控電池不同倍率的放電特性曲線如圖 31所示。 端電壓的改變由于電池電動(dòng)勢(shì)的變化和極化作用等因素造成的 。 圖 31中 10C 為 10h率放電容量 ,可見 ,其原因是電池極化作用隨電流增加而變大。沖擊電流一般用沖擊系數(shù)表示 ,沖擊系數(shù)表示式 chK 為 10IIK chch? (33) 式中 chK 沖擊系數(shù) ； chI 沖擊放電電流 ； I1010h率放電電流。 圖 32 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 14 圖 32中持續(xù)放電曲線是指不同放電電流時(shí) ,立即承受短時(shí)間沖擊的電壓變化曲線 ,沖擊放電曲線的沖擊時(shí)間為 1015s。 從圖 32 中可以看出 ,浮充電狀態(tài)下放電電壓變化較慢 ,斷開浮充電源立即放電端電壓變化較快 ,而以 1I10電流持續(xù)放電下沖擊放電電壓變化更快 ,大放電率沖擊放電端電壓變化最快。 初充電：新安裝的蓄電池組進(jìn)行第一次充電 ,稱為初充電 .初充電通常采用定電流 ,定電壓兩階段充電方式。單體閥控電池的浮充電呀為 ,通常取 .浮充電流一般為 (13)mA/Ah。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 15 在配有監(jiān)控模塊的直流系統(tǒng)中 ,監(jiān)控模塊對(duì)電池可進(jìn)行智能化管理。如果是處于恒壓均充狀態(tài) ,則繼續(xù)進(jìn)行恒壓均充。 在浮充情況下 ,若浮充電流大于設(shè)定值 (轉(zhuǎn)均充參考電流 ),或電池組剩余容量小于設(shè)定值 (轉(zhuǎn)均充容量比 ),則監(jiān) 控模塊會(huì)自動(dòng)控制模塊進(jìn)行均充 .對(duì)電池進(jìn)行均充時(shí) ,充電電流應(yīng)該是監(jiān)控模塊設(shè)置的限流值 ,此階段為電流恒流充電階段 ,電池的電壓是隨著時(shí)間增加而增大 ,當(dāng)電池電壓增大到一定值時(shí) ,充電進(jìn)入恒壓階段。至此充電過程完成。一旦設(shè)定電池電池管 理程序就可自動(dòng)機(jī)算電池定時(shí)均充的時(shí)間，以便確定在何時(shí)啟動(dòng)定時(shí)均充，何時(shí)停止定時(shí)均充，所有這些操作都是自動(dòng)進(jìn)行的，運(yùn)行維護(hù)人員可在現(xiàn)場(chǎng)通過監(jiān)控模塊上的顯示來明確這一過程。 蓄電池組數(shù) 根據(jù) 《火力發(fā)電廠和變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 ， 500kV變電所宜裝設(shè) 2 組蓄電池， 220～ 330kV 變電所應(yīng)裝設(shè) 1 組蓄電池。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 17 第四章 直流系統(tǒng)的接線方式 對(duì)直流系統(tǒng)接線方式的基本要求 對(duì)直流系統(tǒng)接 線方式的要求是安全可靠，接線簡(jiǎn)單，供電范圍明確，操作方便。按照蓄電池是否帶端電池，又可分為無(wú)端電池接線和帶端電池接線。根據(jù)端電池的投入方式又可分為帶端電池調(diào)節(jié)器接線和帶端電池自投裝置接線。對(duì)于小型鎘鎳蓄電池直流系統(tǒng)，往往采用帶有降壓裝置的無(wú)端電池接線。 常用的直流系統(tǒng)基 本接線方式簡(jiǎn)介如下： 單母接線 1） 特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，可靠。在設(shè)計(jì)上，也可將浮充電電器經(jīng)雙投開關(guān)接到直流母線和蓄電池組上。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 18 2） 適用范圍：適用于設(shè)有一組蓄電池、兩套充電裝置的變電所和小型發(fā)電廠。直流負(fù)荷雙回電源分別接在不同的分段上，以提高供電可靠性。 2）適用 范圍 :適用于設(shè)有一組蓄電池和兩套充電裝置的大型變電所或機(jī)組較多的小型發(fā)電廠。 示意圖如下： 直流系統(tǒng)由 1 組蓄電池、 1 組整流器組成。蓄電池的浮充或均充電壓即為直流母線正常的輸出電壓。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 19 互聯(lián)的單母接線 這種接線用于兩組蓄電池的直流系統(tǒng)。正常時(shí)兩端 母線解列運(yùn)行。 3）兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。 4）對(duì)于分期裝設(shè)二組蓄電池的直流系統(tǒng)和兩套直流系統(tǒng)不在一起布置的大型變電站或大中型發(fā)電廠，使用上比較方便。圖中Ⅰ、Ⅱ段母線間，經(jīng)兩把刀開關(guān)實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)，這樣可以防止誤并列。雖然用了兩把刀開關(guān)，但整個(gè)系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單。建議 110kV， 220kV 和 500kV 變電站采用單母分段接線。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 21 第五章 系統(tǒng)工作電壓 強(qiáng)電直流采用 110V 的優(yōu)點(diǎn)： 1）蓄電池個(gè)數(shù)少，降低了蓄電池組本身的造價(jià)，減少蓄電池室的建筑面積，減少蓄電池組平時(shí)的維護(hù)量。 3）直流回路中觸點(diǎn)的斷開時(shí)，對(duì)連接回路產(chǎn)生干擾電壓，直流用 110V 時(shí)，能降低干擾電壓幅值。 強(qiáng)電直流采用 110V 的缺點(diǎn)： 1） 變電站占地面積大，電纜截面大，給施工帶來困難。 3） 交流的 220V 照明電源和 110V 的直流電源無(wú)法直接切換，需增加變壓器和逆變電源，增加事故照明回路的復(fù)雜性。 基于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，當(dāng)變電站規(guī)模較小或全戶內(nèi)的220kV 變電所情況下，控制電纜長(zhǎng)度較小時(shí)，強(qiáng)電直流系統(tǒng)的工作電壓宜選用 220V。 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 22 第六章 計(jì)算并選擇蓄電池容量 直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（系統(tǒng)工作電壓 220V） 序號(hào) 負(fù)荷名稱 裝置容量 (kW) 負(fù)荷系數(shù) 計(jì)算電流 (A) 經(jīng)常電流(A) 事故放電時(shí)間電流（ A） 隨機(jī)或事故末期 (A) 初期 0－ 1min 1－60min 60－120min 1 經(jīng)常 負(fù)荷 3 √ √ 2 事故照明 2 √ √ 3 通信DC/DC轉(zhuǎn)換器 48 48 √ √ 4 斷路器合 閘 4 4 5 斷路器跳閘 √ 6 UPS 14 √ √ 閥控鉛酸蓄電池的選擇 閥控鉛酸蓄電池組電池個(gè)數(shù)的選擇。 蓄電池正常按浮充電方式運(yùn)行，為保證直流負(fù)荷供電質(zhì)量，考慮供電電纜壓降等因素，將直流母線電壓提高 5％ Un，蓄電池個(gè)數(shù) N為 fNUUN ? (61) 式中 N－蓄電池個(gè)數(shù)； 變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 23 NU －直流系統(tǒng)的額定電壓； fU －單體蓄電池的浮充電電壓，閥控蓄電池浮充電電壓為－ ，一般取 。在確定蓄電池的個(gè)數(shù)以后，還應(yīng)驗(yàn)算蓄電池在事故放電末期允許的最低端口電壓值 DU 不應(yīng)低于蓄電池放電終止電壓 ZU （ － ）?？紤]直流母線到蓄電池間電纜壓降在事故放電時(shí)按 1％ NU 計(jì)算，因此，對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷專用蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓值 NUU NZD ? （ 62） 對(duì)于控制負(fù)荷 與動(dòng)力負(fù)荷合并供電的 蓄電池組，事故放電末期允許的最低端口電壓 NUU NZD ? （ 63） 蓄電池容量的選擇 用電壓控制法計(jì)算蓄電池容量： 根據(jù)變電站的直流負(fù)荷特點(diǎn)，計(jì)算出事故停電時(shí)所需的蓄電池持續(xù)放電容量。 容量系數(shù) ccK 是以額定容 量 C10為基準(zhǔn)的放電容量的標(biāo)么值。 選擇于計(jì)算容量相近并大于計(jì)算容量得制造廠標(biāo)準(zhǔn)蓄電池容量作為選擇容量。 首先校驗(yàn)事故放電初期 (1min)承受沖擊放電電流時(shí)蓄電池所能保持的電壓 1000 IIK chch ? （ 65） 式中 0chI －事故放電初期（ 1min）沖擊放電電 流值 A； 0chK －事故放電初期（ 1min）沖擊放電系數(shù)； 10I －蓄電池 10h放電率標(biāo)稱電流， A。 然后校驗(yàn)任意事故放電階段末期，承受沖擊放電電流時(shí)，蓄電池所能保持的電壓。 由式（ 66）和式（ 69）計(jì)算出的端電壓值應(yīng)不小于負(fù)荷允變電站直流系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 26 許的要求值。 蓄電池參數(shù)選擇 參考數(shù)值表如下 ： 表 61 鉛酸蓄電池組的單體 2V 電池參數(shù)參考表 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 （ V） 系統(tǒng)電壓 220V(V) 浮充電壓 均充電壓 蓄電池個(gè)數(shù) 浮充時(shí)母線電壓