电力直流屏电池和充电系统的选择

电力直流屏是高压配电设备，是整个配电室的直流电源系统，有时候也可以根据情况配合交流屏使用，组成交直流供电系统。直流屏主要应用于大型水力、火力发电厂，各类变电站和其它使用直流设备的用户，给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响。在外部交流电源中断情况下，蓄电池提供直流电源，把储蓄在电池内的多余电量用来给高压柜合闸分闸、保护设备、应急照明系统等供电。直流屏的可靠性和安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。因此，在直流屏厂家的选择上因从以下几个方面着手：
（1）蓄电池的选择
不间断供电设备，直流蓄电池是核心部件。初期的直流电源系统大多使用普通铅酸电池，其过载能力低，容易产生酸腐蚀等问题。逐渐随着人们对碱性镉镍电池的认识，以及和原铅酸电池做比较，总结得出碱性镉镍电池有以下优点:
1、良好的机械强度，体积较小，能承受强大的冲击和振动，不易损坏。
2、压降小，自放电引起的能量损失小。
3、过放电能力强，不会因为过充引起内部短路
4、放电电压平稳，寿命长，若合理使用，可高达3000多个使用周期。
5、根据以上碱性镉镍电池的优势，直流系统负载较重、过载可能大（如作为电磁操作机构的操作电源）、安装地点环境良好、环境温度不高且具备较强维护力量的情况下，就可选用碱性镉镊电池。反之，可选用免维护的铅酸电池。
（2）充电系统的选择
充电设备方面，目前使用较多的是可控硅相控直流充电系统，对电池的充电分为主充与浮充两个阶段，充电电流分大电流强充和涓流两种方式。而控制方式常见的有热传感器法、定时法、负序电压斜率法、伏安法等。近年来众多生产厂家对此类直流系统，主要在其控制技术上不断改进，如集成电路技术、PLC技术、微机监控、三遥通讯等技术不断融合其中，使相控充电设备系统的可靠性不断完善，因而目前此类直流屏系统，其产品的可靠性与实用性基本能令人满意。但相控充电机仍存在输出电压谐波大、电流纹波大，稳流精度较难提高的不足。同时由于其一般最多采用主从备份的方式，在某些场合，系统可靠性仍令人感到美中不足。所以，国外在一些对直流电源要求较高的场合逐步采用一种较为新型的高频开关电源，整体结构采用模块组合方式，其模块原理图如下，即先将三相交流电整流为相控直流，再变换为高频交流，高频交流再经变压器隔离、全桥整流、滤波转换为稳定的直流输出。此种直流电源的特点是稳流精度高，纹波较小，谐波失真小，是一种高质量的直流电源。在组成直流系统时，可采用N个单元模块组合的方式提供直流输出，因而备份程度高，直流系统整体可靠性较高。此类直流电源目前国内已有厂家生产，但在整体外观等方面略逊于传统相控直流屏，企业在选择直流电源时可进行比较取舍。
（3)直流屏系统维护
镉镍电池在使用中应主要注意以下问题：
1）定期对电池组进行大功率的充、放电，以激活电池内部的化学物质，降低电池惰性，恢复电池容量。
2）经常检查电池液位，在电池满容量时对过高、过低的电池液位及时进行调整。
3）定期检查电池溶液浓度，发现比重变化时予以补碱液或加水，必要时重新配制电解液。
4）定期逐个检查电池端电压，对个别电压下降较大的电池，单独进行活化处理。
5）注意电池环境温度，使电池在40℃以下温度运行，以免加剧电池的自放电，引起电池容量下降。
6）保持电池清洁及环境干爽，以免发生电池爬碱，导致电池容量下降和引起直流系统绝缘降低。平时及检修时对电池外溢的碱液应及时用干布擦净，切不
可用水冲洗电池外部。
与镉镍电池相比，免维护铅酸电池的维护运行中维护工作量较小，平时只需注意检查电池各连接完好，保持连接无锈蚀、腐蚀；观察电池是否出现涨肚、变形；密封阀是否完好；电极柱有无熔融迹象；以及保持电池清洁干燥等等。同时定期检查电池单体端电压，及时发现处理失效电池。