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上海汤浅蓄电池探讨:直流电系统软件电瓶串联保护装置的运用
发布时间:2020-08-09    文章来源:上海汤浅电子有限公司    浏览次数:538

上海汤浅蓄电池探讨:直流电系统软件电瓶串联保护装置的运用


以蓄电池某组关键的传统式配电站直流电系统软件,在核容充放电全过程中会出現电瓶组串联的状况,此实际操作难度系数大,非常容易造成 电场和操作失误的风险性,严重危害蓄电池的使用期。

对于这一缺点,国家电网浙江建德市供电系统有限责任公司的科学研究工作人员蒋国臻、王嘉斌、王森、毛荣、徐泽政,在今年 第5期《电气技术》杂志期刊上发文,明确提出用蓄电池串联保护装置对电瓶组开展单独的蓄电池充电管理方法,适用配电站直流电系统软件的串联运用,并明确提出了其在配电站直流电系统软件的运用计划方案。若该技术性获得大力发展,则可以提高配电站电瓶组的安全系数,简单化蓄电池维护保养工作程序流程,减少配电站的维护保养成本费,具备宽阔的应用前景。

配电站的直流电系统软件在电力工程、通讯、信息内容行业均具备十分关键的功效,可以为操纵数据信号、继电保护装置、保护装置及安全事故照明灯具等出示靠谱的平稳直流稳压电源,为电脑操作系统出示靠谱的实际操作。现阶段,配电站的电瓶是按一定的规范开展配置的:一般225kV配电站配置2组电瓶,布线方法是一组蓄电池接一段母线槽,母线槽中间由电源开关操纵,相互之间储备开关电源;一般115kV及下列级别配电站仅配置一组电瓶。
针对配电站,无论是配置一组蓄电池還是2组电瓶,在核容充放电全过程上都必须连接预留充电电池,出現2组电瓶立即串联的状况。配电站直流电系统软件安全操作规程中明文规定,2组充电电池压差小于2V时才可以开展短期内串联转换,实际操作难度系数很大,对实际操作工作人员的规定和依赖感较高,存有操作失误的风险性。
文中根据对传统式配电站直流电系统软件串联方法的剖析,明确提出了用配电站直流电系统软件串联保护装置适用配电站直流电系统软件的串联运用,进而简单化了直流电系统软件中间预留转换的步骤,减少了配电站的电力工程无效的风险性,提升了供电系统的安全系数。
1传统式配电站直流电系统软件的串联方法及存有的风险性
以225kV配电站直流电系统软件为例子,传统式的配备为直流屏1#接电瓶组1#,直流屏2#接电瓶组2#,直流电母线槽中间由电源开关操纵,在发现异常或维护保养全过程中相互之间储备开关电源,其配备如图所示1所显示。
在将直流电系统软件2转换为直流电系统软件1预留时,以便防止电瓶组1#充放电后与直流屏1#或电瓶组2#控制回路压力差,导致大电流量对直流电系统软件导致的危害,必须操纵母线槽重合闸,直流屏1#撤出,电瓶组1#撤出,由直流屏2#担负直流电系统软件1的储备开关电源供电系统的功效。

充放电完毕后,必须人力调整直流屏1#减少电池充电工作电压,逐渐提高直流屏的输出电压,对电瓶组1#电池充电,填满电时直流屏1#和电瓶组1#再次连接系统软件,使操纵母线槽和开关电源母线槽断掉,修复充放电前原来系统软件的联接。


图1225kV配电站直流电系统软件传统式结构图
在预留连接和预留撤出时均会出現蓄电池立即串联的状况,实际操作工作人员务必确保直流电系统软件的压差小于2V时再开展短时间串联。当2组立即串联的充电电池直流电压存有压力差时,会出現高电压锂电池组向低压锂电池组充放电,造成一个电场。电瓶组内电阻差别越大,工作电压差别越大,电场也越大。即便仅仅短期内的电场全过程,也会比较严重危害到电瓶的使用期,乃至很有可能造成 充电电池毁坏。
2直流电系统软件电瓶组串联保护装置及安全系数剖析

为清除传统式直流电系统软件串联时电瓶组中间的电场难题,文中设计方案一个串联保护装置对2组充电电池开展彻底单独的电池充电智能管理系统,其完成基本原理如图2所显示。


图2直流电系统软件串联技术性完成电路原理图
将串联保护装置联接至直流屏及蓄电池组中间,由直流屏出示直流电键入,由串联保护装置操纵蓄电池组的电池充电工作电压及电流。每一组充电电池配置相对的自动控制系统开展单独的蓄电池充电管理方法。为确保在外界沟通交流供电系统出现异常时,使蓄电池组可以立即对负荷开展供电系统,在电瓶与直流电母线槽中间的联接选用单边元器件立即联接,以防止充放电电场的危害。
串联保护装置是由CPU控制模块做为关键CPU,外围电路程序模块包含电池充电程序模块、充放电程序模块、插口控制模块和电流电压收集控制模块。CPU控制模块能够 根据插口控制模块键入的电量显示,选用脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,PWM)电源电路智能化调整充电模块对充电电池的电池充电工作电压和电流,CPU控制模块能够 对电流电压收集控制模块所收集的电流量、工作电压等数据信号开展解决,完成对蓄电池充电工作电压和电流的精准操纵。
2.1电池充电安全通道安全系数剖析
在串联保护装置中的直流屏与蓄电池组中间连接IGBT(insulatedgatebipolartransistor),根据PWM电路操纵电池充电工作电压和电流尺寸,对电流开展限定。2组电瓶根据串联保护装置串联联接时,其电池充电安全通道串联等效电路如图所示3所显示。

当直流电压较低的电瓶组电流很大时,自动控制系统会智能化调整PWM1或PWM2的单脉冲頻率,减少对蓄电池组的电流量键入,阻拦电流进一步扩大,防止大电流量电池充电对电瓶导致损害。


图3电池充电安全通道串联等效电路图
在开展电池充电限定以后,无论在哪种标准下开展长期串联,均不容易出現锂电池组大电流量电池充电的状况。
2.2充放电安全通道安全系数剖析
在外界沟通交流供电系统出现异常时,蓄电池组由联接在直流屏正级与电瓶组正级中间的功率大的二极管VD1/VD2无缝拼接对负荷开展供电系统。充放电安全通道串联等效电路如图16所显示。在锂电池组串联时,即便2组充电电池存有工作电压差,高电压电瓶组和低压电瓶组中间都不通断,不会有电池充电控制回路,故防止了电场状况的造成。
2.3维护全过程安全系数剖析
根据所述直流电系统软件串联技术性,在配电站开展电瓶维护保养全过程中,可在立即开展母协同闸后,将待维护保养直流电系统软件中串联保护装置的电池充电控制回路断掉,使电瓶线上开展充放电。充放电进行后再将锂电池组全自动转到电池充电情况,由串联保护装置自动控制系统对电池充电工作电压和电流开展合理的调整。
比如:对检测电瓶组开展0.1C的恒流电源电池充电,在电瓶组电池充电达80%后再变为恒流源电池充电,最终进到涓流充电情况,防止了大电流量电池充电对电瓶组的损害;充电电池填满电时立即断掉母联,恢复过来联接。文中详细介绍的串联技术性确保了电瓶组到维护保养全过程中直流电系统软件的供电系统安全系数,简单化了电瓶组充放电维护保养工作流程。
图16充放电安全通道串联等效电路图
3直流电系统软件串联保护装置的运用
3.1单组电瓶的改善
在仅配置单组电瓶的配电站中,能够 将原来的电瓶组和直流电母线槽中间连接1套串联保护装置,当必须对锂电池组开展维护保养时,断掉串联保护装置的电池充电控制回路就可以开展线上核容充放电实验,充放电全过程中充电电池仍可做为直流电系统软件的预留充电电池。针对单组充电电池配电站,能够 运用文中串联技术性,此外提升1套串联保护装置和1组和原来电瓶组额定电压同样的电瓶组连接直流电母线槽。
非常是针对遭遇退伍的电瓶组,在电瓶组拆换全过程中,能够 从而增加电瓶组做为储备开关电源,如图所示5所显示。另外,还能够一定水平上考虑配电站容积扩张的要求,或增加配电站的供电系统時间,为沟通交流供电系统的维修争得大量的時间。
3.2组份电瓶的改善
针对配置了2组电瓶的配电站,将原来的2组电瓶各提升1套串联保护装置。改善后的直流电系统软件在相互之间预留、母线槽闸刀开关合闭时,直流电母线槽的压力差即便超出2V也不会导致电瓶组的损害,进而简单化了电瓶组充放电维护保养工作的全过程,也提高了直流电系统软件的安全系数,如图所示6所显示。
3.3拟扩充配电站的改善
伴随着社会发展的发展趋势和电力工程要求的转变,配电站扩充,变电器数量随着提升,配电站内的二次继电保护装置和控制电路相对提升,对直流电系统软件的容积要求持续增加,电瓶的容积也必须开展相对的提升。

针对225kV的配电站,假如将原来的2组电瓶立即所有拆换为更大空间


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