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(lái)確定蓄電池的容量,簡(jiǎn)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(shí)間。
? ? ? ?將W.h除以10 ,就可將瓦時(shí)轉(zhuǎn)換為Ah (在30.。C) : 1495W.h- 10=149.5A.h.對(duì)于上述負(fù)載,一個(gè)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(duì)于上述負(fù)載,用戶就需要一個(gè)300A.h的蓄電池。 蓄電池的電量(安時(shí))越大,供電能力就越強(qiáng),蓄電池過(guò)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(fù)載增加時(shí),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(fù)極與負(fù)極連接。這樣蓄電池的電量就會(huì)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(shí)的蓄電池連接在一起的做法是不可取的,因?yàn)檫@樣會(huì)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(jì)算的基本要求包括以下兩點(diǎn):變電站交流站用電事故停電時(shí)間-般按1h計(jì)算,對(duì)于遠(yuǎn)離市區(qū)的系統(tǒng)終端無(wú)人值守變電站宜按8h計(jì)算。
? ? ? ?蓄電池容量選擇計(jì)算的條件,應(yīng)滿足變電站事故停電時(shí)間內(nèi)的放電容量要求,應(yīng)計(jì)及事故初期直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流和其他沖擊負(fù)荷電流,并應(yīng)計(jì)及蓄電池組持續(xù)放電時(shí)間內(nèi)的隨機(jī)負(fù)荷電流。
? ? ? ?確定蓄電池容量后,應(yīng)按最嚴(yán)重的事故放電階段校驗(yàn)直流母線的實(shí)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(jì)技術(shù)規(guī)定》的推薦,蓄電池的容量計(jì)算方法有兩種,一是電壓控制法;二是階梯負(fù)荷計(jì)算法。這兩種計(jì)算方法沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別,其計(jì)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(fù)荷計(jì)算法說(shuō)明直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)中蓄電池容量的計(jì)算。
? ? ? ?①直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)
? ? ? ?a.直流負(fù)荷分類。直流負(fù)荷按用電性質(zhì)可分為兩類: -是經(jīng)常性負(fù)荷,約占直流總負(fù)荷的5% ;二是事故負(fù)荷,約占直流總負(fù)荷的95%。在蓄電池容計(jì)算中,事故負(fù)荷起決定作用。在事故負(fù)荷中,可以分為事故初期負(fù)荷和事故持續(xù)負(fù)荷。事故初期負(fù)荷通常是指交流電源消失后蓄電池開(kāi)始放電的最初1min內(nèi)的全部負(fù)荷;事故持續(xù)負(fù)荷是指各事故放電階段由蓄電池持續(xù)提供的負(fù)荷。
? ? ? ?事故末期沖擊負(fù)荷,這一概念僅適用于一個(gè)階梯的直流事故負(fù)荷,而對(duì)于多階梯的直流事故負(fù)荷中,由于沖擊負(fù)荷是隨機(jī)的,且并不一定是事故末期的工況更嚴(yán)重,從而事故末期沖擊負(fù)荷這一概念無(wú)法確切反映沖擊負(fù)荷的作用時(shí)間,故義而言隨機(jī)負(fù)荷取代事故末期沖擊負(fù)荷更為確切。
? ? ? ?b.事故負(fù)荷計(jì)算時(shí)間。事故負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間,國(guó)家規(guī)定為1h。
? ? ? ?c.同時(shí)率及負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)對(duì)工程統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析、整理、歸納的直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析表,作為容量計(jì)算的參考依據(jù)。
? ? ? ?d.隨機(jī)負(fù)荷的處理。由于隨機(jī)負(fù)荷作用時(shí)間的隨機(jī)性,故在蓄電池容量選擇計(jì)算中,通常按可能出現(xiàn)的較嚴(yán)重情況處理,即:
? ? ? ?隨機(jī)負(fù)荷持續(xù)時(shí)間取5s,負(fù)荷系數(shù)取1.0 ,經(jīng)有關(guān)部門認(rèn)可后也可取0.8 ;
? ? ? ?隨機(jī)負(fù)荷作用時(shí)間為除第一階段以外的任意一個(gè)最大事故負(fù)荷放電階段末期;
? ? ? ?對(duì)合閘電流較小的操作機(jī)構(gòu)(如彈簧、液壓機(jī)構(gòu)) ,合閘時(shí)間取5s或1min均可。
? ? ? ?e.直流母線電壓波動(dòng)范圍。直流母線電壓允許波動(dòng)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(zhǔn)要求上限值控制在+ 10%U，N1下限值對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷(包括混合供電)控制在-15%UN ;對(duì)于控制負(fù)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(duì)于動(dòng)力負(fù)荷取87.5%Uy,對(duì)于控制負(fù)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(bǔ)償系數(shù) ,取1.10 ;
? ? ? ?Kx–設(shè)計(jì)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(fù)荷計(jì)算法。階梯負(fù)荷計(jì)算法是按照HOXIE公式基本原理轉(zhuǎn)化而來(lái)的,是目前國(guó)內(nèi)外常用的蓄電池容量選擇計(jì)算方法之一。
? ? ? ?a.階梯負(fù)荷計(jì)算法。階梯負(fù)荷計(jì)算法的要點(diǎn)是:直流事故負(fù)荷是一個(gè)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(gè)很大的沖擊放電電流,是不容忽視的。
? ? ? ?蓄電池放電過(guò)程是一個(gè)由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程。當(dāng)蓄電池以大電流放電時(shí),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(lái)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(shí)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(kuò)散作用會(huì)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(gè)額外容量。也可理解為大電流放電時(shí)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(gè)很重要的概念。
按負(fù)荷曲線進(jìn)行計(jì)算,故其計(jì)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(gè)放電過(guò)程中隨著放電電流及時(shí)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(jì)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(jìn)行計(jì)算。
