新東安變電站蓄電池報廢原因分析及解決辦法研究
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引言
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/231375.htm直流系統的安全穩定運行對于變電站整體的安全穩定運行至關(guān)重要，直流系統是變電站的心臟，對發(fā)生的異常和故障需及時(shí)的處理，才能保證安全運行。直流母線(xiàn)電壓是整個(gè)直流系統的核心，一切直流工作都是為了保證直流母線(xiàn)電壓的穩定，目前變電站直流系統尤其是直流母線(xiàn)電壓設置的定值存在的問(wèn)題，對直流系統的安全穩定運行，乃至整個(gè)電力系統的安全穩定運行可能造成不利，本文正是基于這種現狀，希望對直流電壓報警值給予改善，確保直流系統安全可靠。
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成套設備，標稱(chēng)電壓為220V，2001年生產(chǎn)；二組蓄電池為2001年11月運行，曲阜圣陽(yáng)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(yáng)GFM-200AH電池（當時(shí)放電試驗僅放出容量5％），1＃充電機盤(pán)和逆變電源盤(pán)挨著(zhù)。
直流專(zhuān)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行時(shí)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(chǎng)家正常放電曲線(xiàn)，也就是說(shuō)容量已經(jīng)耗盡了，這時(shí)僅僅放出容量5％。而2組蓄電池放出容量的100％。針對上述問(wèn)題我們對新東安充電機做了穩壓特性試驗并記錄如下：
1：測試前發(fā)現1#充電機電壓變化為0.4V，電流在0.4A內變化,電池充電電流在－0.37A＋0.16A變化
2：試驗發(fā)現停止微機監控裝置后，電壓穩定不變，電流變化為0.02A
3：試驗中發(fā)現1段母線(xiàn)在運行時(shí)交流分量為1.15V，2段母線(xiàn)運行時(shí)交流分量為0.5V，拉開(kāi)1段直流盤(pán)的逆變電源后，1段直流母線(xiàn)交流分量下降為0.5V。
4：新東安站充電機阻性負荷試驗記錄見(jiàn)下表(測試時(shí)交流不停電，用自偶調壓器改變交流電壓)
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：從測試結果看，1＃充電機比2＃充電機的交流分量稍大，此時(shí)逆變電源的直流負荷開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的，說(shuō)明1＃充電機受到了逆變電源的電磁干擾，是傳導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(chǎng)強度的曲線(xiàn)圖，從圖中可以明顯看出，距離越近，干擾的強度就越大，而且并不是線(xiàn)性的，而是非常的陡峭的曲線(xiàn)，這就是1＃充電機受到了輻射干擾，而2＃充電機并沒(méi)有輻射干擾的原因。
下面來(lái)分析起傳導干擾。
傳導干擾的定義：通過(guò)導線(xiàn)，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(xiàn)，公共地線(xiàn)，成束信號線(xiàn)（小功率開(kāi)關(guān)量及數字信號，干擾?。?，
右圖是新東安站的逆變電源和直流充電機的連接示意圖，圖中紅線(xiàn)所示即是逆變電源通過(guò)逆變電源的直流開(kāi)關(guān)傳到直流充電機的路徑。
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部結構示意圖，逆變電源本身是有一個(gè)從直流逆變成高頻交流的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)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(shí)，雖然有濾波裝置，但是逆變電源運行年久，濾波效果不是很好，造成諧波從逆變電源的直流開(kāi)關(guān)反送到直流母線(xiàn)，而充電機電壓采樣單元受到了影響，再加上穩壓?jiǎn)卧杏胁顒?dòng)放大單元，造成直流充電機的輸出電壓不穩，紋波也比較大。
新東安變電站配置的是智能性的充電機控制系統，設備運行時(shí)間較長(cháng)，也是充電機性能下降的次要原因。
充電機的穩壓不好，紋波不好的直接后果就是對蓄電池經(jīng)常性的進(jìn)行充電，放電，這樣在時(shí)間長(cháng)了，在蓄電池極板表面就形成了難以復原的大顆粒狀的硫酸鉛晶體，蓄電池的活性物質(zhì)不能進(jìn)行雙硫化反應，造成蓄電池容量的喪失。
處理方法：
1：主要是考慮直流母線(xiàn)與逆變電源的連接，這個(gè)要是想要改變只能是斷開(kāi)直流逆變電源負荷，這顯然是不允許的。
2：更換逆變電源是一個(gè)解決諧波問(wèn)題的根本方法，是最能夠達到效果的。
3：考慮給逆變電源加一個(gè)屏蔽層，如鋁薄隔膜，屏蔽層的外殼必須接地，使得逆變電源的諧波等不會(huì )輸出到直流系統，這是控制輻射干擾的干擾源。
4：給充電機電壓采集模塊和控制單元加屏蔽層，屏蔽層的外殼必須接地，使得充電的電壓采樣和控制系統不受諧波的干擾，這是控制輻射干擾的被干擾設備。
5：把新東安變電站的逆變電源盤(pán)移動(dòng)到其它位置，遠離直流電源盤(pán)，這樣也是有效減少輻射干擾的方法。
以上是對北京電力公司新東安變電站2006年1#蓄電池組報廢的原因分析和處理方法意見(jiàn)，希望能夠對今后處理好直流系統與逆變電源的關(guān)系，提高蓄電池的可靠運行提供幫助。其中不當之處在所難免，請提出批評指正，不勝感激。
參考文獻：
1. 北京電力公司變電站直流系統管理制度
2. 閥控鉛酸蓄電池實(shí)用技術(shù)問(wèn)答 中國電力出版社
3. 閥控鉛酸蓄電池實(shí)用技術(shù) 中國電力出版社
4. 電磁兼容原理與應用機械工業(yè)出版社
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