武漢中電通電力設(shè)備有限公司
? ? ? ?( 2 )根據(jù)用電器耗電量選擇蓄電池容量如何根據(jù)使用的電器來確定蓄電池的容量,簡單的方法就是將所有用電器的功率,乘以蓄電池每次充電間隔之間的使用時間。
? ? ? ?將W.h除以10 ,就可將瓦時轉(zhuǎn)換為Ah (在30.。C) : 1495W.h- 10=149.5A.h.對于上述負載,一個150Ah的蓄電池就可滿足需要。但在這種情況下,蓄電池就將電放盡,而一般蓄電池放電的理想狀態(tài)為50%,故對于上述負載,用戶就需要一個300A.h的蓄電池。 蓄電池的電量(安時)越大,供電能力就越強,蓄電池過度放電的可能性就越小。
? ? ? ?蓄電池的壽命取決于其放電深度,放電深度越大,使用壽命就越短。當(dāng)負載增加時,蓄電池的電量也應(yīng)該增加。這樣就可能需要使用多塊蓄電池。
? ? ? ?兩塊蓄電池連接的方法為:將蓄電池的正極與正極、負極與負極連接。這樣蓄電池的電量就會增加一倍,而電壓與一塊蓄電池的電壓一樣。將不同生產(chǎn)廠商或不同安時的蓄電池連接在一起的做法是不可取的,因為這樣會減少蓄電池的使用壽命。
? ? ? ?(3)變電站蓄電池容量的選擇
? ? ? ?容量選擇計算的基本要求包括以下兩點:變電站交流站用電事故停電時間-般按1h計算,對于遠離市區(qū)的系統(tǒng)終端無人值守變電站宜按8h計算。
? ? ? ?蓄電池容量選擇計算的條件,應(yīng)滿足變電站事故停電時間內(nèi)的放電容量要求,應(yīng)計及事故初期直流電動機啟動電流和其他沖擊負荷電流,并應(yīng)計及蓄電池組持續(xù)放電時間內(nèi)的隨機負荷電流。
? ? ? ?確定蓄電池容量后,應(yīng)按最嚴重的事故放電階段校驗直流母線的實際電壓水平。
? ? ? ?根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》的推薦,蓄電池的容量計算方法有兩種,一是電壓控制法;二是階梯負荷計算法。這兩種計算方法沒有本質(zhì)上的區(qū)別,其計算結(jié)果相差也不大。
? ? ? ?本節(jié)以GM型閥控密封鉛酸蓄電池為例,以階梯負荷計算法說明直流系統(tǒng)設(shè)計中蓄電池容量的計算。
? ? ? ?①直流負荷統(tǒng)計
? ? ? ?a.直流負荷分類。直流負荷按用電性質(zhì)可分為兩類: -是經(jīng)常性負荷,約占直流總負荷的5% ;二是事故負荷,約占直流總負荷的95%。在蓄電池容計算中,事故負荷起決定作用。在事故負荷中,可以分為事故初期負荷和事故持續(xù)負荷。事故初期負荷通常是指交流電源消失后蓄電池開始放電的最初1min內(nèi)的全部負荷;事故持續(xù)負荷是指各事故放電階段由蓄電池持續(xù)提供的負荷。
? ? ? ?事故末期沖擊負荷,這一概念僅適用于一個階梯的直流事故負荷,而對于多階梯的直流事故負荷中,由于沖擊負荷是隨機的,且并不一定是事故末期的工況更嚴重,從而事故末期沖擊負荷這一概念無法確切反映沖擊負荷的作用時間,故義而言隨機負荷取代事故末期沖擊負荷更為確切。
? ? ? ?b.事故負荷計算時間。事故負荷的持續(xù)時間,國家規(guī)定為1h。
? ? ? ?c.同時率及負荷系數(shù)。根據(jù)對工程統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析、整理、歸納的直流負荷統(tǒng)計分析表,作為容量計算的參考依據(jù)。
? ? ? ?d.隨機負荷的處理。由于隨機負荷作用時間的隨機性,故在蓄電池容量選擇計算中,通常按可能出現(xiàn)的較嚴重情況處理,即:
? ? ? ?隨機負荷持續(xù)時間取5s,負荷系數(shù)取1.0 ,經(jīng)有關(guān)部門認可后也可取0.8 ;
? ? ? ?隨機負荷作用時間為除第一階段以外的任意一個最大事故負荷放電階段末期;
? ? ? ?對合閘電流較小的操作機構(gòu)(如彈簧、液壓機構(gòu)) ,合閘時間取5s或1min均可。
? ? ? ?e.直流母線電壓波動范圍。直流母線電壓允許波動范圍取決于用電設(shè)備的允許電壓偏差。根據(jù)用電設(shè)備的標(biāo)準要求上限值控制在+ 10%U，N1下限值對于動力負荷(包括混合供電)控制在-15%UN ;對于控制負荷可控制在-20%U，N。
? ? ? ?考慮到電纜壓降等因素后,可將直流母線上限值提高到112.5%UN ;下限值對于動力負荷取87.5%Uy,對于控制負荷為85%Uy。
? ? ? ?f.可靠系數(shù)
? ? ? ?可靠系數(shù)由式( 5-2 )確定
式中K–溫度補償系數(shù) ,取1.10 ;
? ? ? ?Kx–設(shè)計余量系數(shù) ,取1.15;
? ? ? ?Ka– 老化系數(shù),取1.10 ;
? ? ? ?Kk–-1.10x115x1.10=1.39 ,取1.40.?
? ? ? ?②階梯負荷計算法。階梯負荷計算法是按照HOXIE公式基本原理轉(zhuǎn)化而來的,是目前國內(nèi)外常用的蓄電池容量選擇計算方法之一。
? ? ? ?a.階梯負荷計算法。階梯負荷計算法的要點是:直流事故負荷是一個由高到低階梯形曲線，尤其是在事故放電的起始瞬間,有一個很大的沖擊放電電流,是不容忽視的。
? ? ? ?蓄電池放電過程是一個由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。當(dāng)蓄電池以大電流放電時,極板中的酸很快地被消耗掉,極板中由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水來不及被酸置換,導(dǎo)致由溶差而弓|起的內(nèi)阻急劇增加,端電壓迅猛下降。但是,若讓電池在大電流放電后休止一段時間或以較小電流繼續(xù)放電,那么,在極板中酸的密度由于電解液中酸的擴散作用會得到部分恢復(fù),則溶差內(nèi)阻下降,端電壓上升,形成了一個額外容量。也可理解為大電流放電時為維持-定電壓下的放電電流而需要的蓄電池容量,并不真正完全消耗掉。隨著放電條件改善,這些不被消耗掉的容量可得到部分恢復(fù), 這是個很重要的概念。
按負荷曲線進行計算,故其計算結(jié)果保證了各事故放電階段的母線電壓。根據(jù)蓄電池的化學(xué)反應(yīng)原理,蓄電池的端電壓在整個放電過程中隨著放電電流及時間在變化，蓄電池的最低放電電壓,可能出現(xiàn)在初期或中間放電階段,另外,該計算公式可根據(jù)各事故放電階段不同的終止電壓和母線電壓要求進行計算。
