新東安變電站蓄電池報廢原因分析及解決辦法研究

作者：時間：2011-12-25 來源：網(wǎng)絡(luò)

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引言

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/231375.htm

直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對于變電站整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，直流系統(tǒng)是變電站的心臟，對發(fā)生的異常和故障需及時的處理，才能保證安全運(yùn)行。直流母線電壓是整個直流系統(tǒng)的核心，一切直流工作都是為了保證直流母線電壓的穩(wěn)定，目前變電站直流系統(tǒng)尤其是直流母線電壓設(shè)置的定值存在的問題，對直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行可能造成不利，本文正是基于這種現(xiàn)狀，希望對直流電壓報警值給予改善，確保直流系統(tǒng)安全可靠。

具體情況：目前北京電力公司新東安站配置珠海泰坦直流系統(tǒng)成套設(shè)備，標(biāo)稱電壓為220V，2001年生產(chǎn)；二組蓄電池為2001年11月運(yùn)行，曲阜圣陽生產(chǎn)的GFM-200AH電池。一組蓄電池于2006年1月更換新的曲阜圣陽GFM-200AH電池（當(dāng)時放電試驗僅放出容量5％），1＃充電機(jī)盤和逆變電源盤挨著。

直流專業(yè)于2006年1月12日對新東安兩組蓄電池進(jìn)行完全核對性放電,新東安站蓄電池投入運(yùn)行時間2001年11月,新東安1＃電池組放電10分鐘后測量有12只電池低于電池廠家正常放電曲線，也就是說容量已經(jīng)耗盡了，這時僅僅放出容量5％。而2組蓄電池放出容量的100％。針對上述問題我們對新東安充電機(jī)做了穩(wěn)壓特性試驗并記錄如下：

1：測試前發(fā)現(xiàn)1#充電機(jī)電壓變化為0.4V，電流在0.4A內(nèi)變化,電池充電電流在－0.37A＋0.16A變化

2：試驗發(fā)現(xiàn)停止微機(jī)監(jiān)控裝置后，電壓穩(wěn)定不變，電流變化為0.02A

3：試驗中發(fā)現(xiàn)1段母線在運(yùn)行時交流分量為1.15V，2段母線運(yùn)行時交流分量為0.5V，拉開1段直流盤的逆變電源后，1段直流母線交流分量下降為0.5V。

4：新東安站充電機(jī)阻性負(fù)荷試驗記錄見下表(測試時交流不停電，用自偶調(diào)壓器改變交流電壓)

直流輸出整定值	交流輸入電壓（單位V）	空載輸出電壓（單位V）	10%Ie輸出電壓（單位V）	50%Ie	100%Ie	交流分量（單位V）
1#機(jī)230.6V	342	230.6	230.1	229.6	230.1	0.26～0.57
	380	230.6	230.2	229.2	229.4	0.26～0.60
	418	230.6	230.2	229.3	229.2	0.26～0.62
1#機(jī)238.5V	342	239	238.6	238	238	0.26～0.59
	380	238.9	238.5	238.1	238	0.26～0.61
	418	238.5	238.1	237.7	238	0.26～0.52
2#機(jī)230.6V	342	230.6	230.5	229.6	229.4	0.26～0.42
	380	231.1	230.5	229.8	230	0.26～0.48
	418	231.1	230.5	229.8	229.6	0.26～0.47
2#機(jī)243.1V	342	243.1	242.4	241.8	242.1	0.26～0.45
	380	243.5	242.8	242.1	241.9	0.26～0.46
	418	243.5	242.8	242.7	243	0.26～0.42

原因分析：從測試結(jié)果看，1＃充電機(jī)比2＃充電機(jī)的交流分量稍大，此時逆變電源的直流負(fù)荷開關(guān)是斷開的，說明1＃充電機(jī)受到了逆變電源的電磁干擾，是傳導(dǎo)干擾和輻射干擾的共同作用的混合干擾。

右圖是輻射干擾的距離與電場強(qiáng)度的曲線圖，從圖中可以明顯看出，距離越近，干擾的強(qiáng)度就越大，而且并不是線性的，而是非常的陡峭的曲線，這就是1＃充電機(jī)受到了輻射干擾，而2＃充電機(jī)并沒有輻射干擾的原因。

下面來分析起傳導(dǎo)干擾。

傳導(dǎo)干擾的定義：通過導(dǎo)線，阻容，變壓器等傳播干擾，即“路” 的干擾；傳播途徑右公共電源、電源線，公共地線，成束信號線（小功率開關(guān)量及數(shù)字信號，干擾?。?，

右圖是新東安站的逆變電源和直流充電機(jī)的連接示意圖，圖中紅線所示即是逆變電源通過逆變電源的直流開關(guān)傳到直流充電機(jī)的路徑。

那么逆變電源又是怎么產(chǎn)生干擾信號的那，下圖是逆變電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，逆變電源本身是有一個從直流逆變成高頻交流的過程，在這個過程中就產(chǎn)出了高頻的干擾信號，即高頻諧波，在高頻整流成直流時，雖然有濾波裝置，但是逆變電源運(yùn)行年久，濾波效果不是很好，造成諧波從逆變電源的直流開關(guān)反送到直流母線，而充電機(jī)電壓采樣單元受到了影響，再加上穩(wěn)壓單元中有差動放大單元，造成直流充電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)，紋波也比較大。