關于變電站直流屏技術的分析研究
2019/6/10 14:30:31??????點擊：
直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)是(shi)變電(dian)站正常運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)重(zhong)要(yao)組成(cheng)，其(qi)能夠持續向(xiang)變電(dian)站輸(shu)送穩定(ding)的(de)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)，滿足了(le)電(dian)力設(she)備操作(zuo)運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)用(yong)電(dian)需求(qiu)。從(cong)實際運(yun)(yun)用(yong)情況來說，變電(dian)站蓄電(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)在使用(yong)壽(shou)命(ming)及電(dian)能供(gong)應方(fang)面的(de)性能難以(yi)達到標準要(yao)求(qiu)，制約了(le)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)操作(zuo)系統(tong)性能的(de)發揮。研究(jiu)發現采用(yong)超級(ji)電(dian)容直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)可有效(xiao)解決直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)供(gong)應難題，經過改進(jin)后(hou)的(de)超級(ji)電(dian)容直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)在性能、壽(shou)命(ming)、穩定(ding)等方(fang)面都(dou)有了(le)很大的(de)改善，其(qi)與蓄電(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)相比存在明(ming)顯(xian)的(de)優勢。
直(zhi)(zhi)流電源操(cao)作系統簡稱“直(zhi)(zhi)流屏”，在變(bian)電站中向各種(zhong)電力(li)設備(bei)(bei)(bei)提供穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)流電源，也(ye)是現代(dai)變(bian)電站核(he)心的(de)(de)(de)(de)電力(li)操(cao)作電源。直(zhi)(zhi)流屏技術不僅保(bao)(bao)護了電力(li)系統的(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)，對(dui)于其他元(yuan)件的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)操(cao)控也(ye)起到很(hen)好的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護作用。對(dui)變(bian)電站直(zhi)(zhi)流屏存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題進行(xing)深(shen)入分析，可以保(bao)(bao)證持續性的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)流電源供應，為電力(li)設備(bei)(bei)(bei)及相(xiang)關模塊的(de)(de)(de)(de)正常操(cao)控創造有利的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件。電力(li)行(xing)業積(ji)極引入直(zhi)(zhi)流屏技術可加快變(bian)電站的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)、智能化(hua)發(fa)展，提高(gao)變(bian)電站設備(bei)(bei)(bei)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體效率。
一、當前變電站直流屏存在的問題(ti)
國內變電(dian)站采用(yong)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)由充電(dian)柜、充電(dian)模塊(kuai)、監(jian)控(kong)(kong)模塊(kuai)、電(dian)池組、降壓硅鏈(lian)等結構組成，每一個模塊(kuai)都對直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)供應(ying)(ying)發揮重要(yao)的(de)作用(yong)。從行業發展趨勢分(fen)析直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)，其(qi)屬于數字(zi)化調控(kong)(kong)模式下(xia)運(yun)行的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)系統(tong)，對變電(dian)站直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)供應(ying)(ying)具有調控(kong)(kong)、保護、管理、監(jian)測(ce)等多(duo)方(fang)(fang)面作用(yong)。目前(qian)，變電(dian)站采用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)技術具備了(le)(le)遠(yuan)程監(jian)測(ce)、調控(kong)(kong)等高級功能，方(fang)(fang)便了(le)(le)值班人員(yuan)對電(dian)力系統(tong)運(yun)行的(de)調控(kong)(kong)。但直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)存(cun)在的(de)一些問題也應(ying)(ying)該引起技術人員(yuan)的(de)關注，鎘鎳(nie)蓄電(dian)池、密封鉛酸蓄電(dian)池是常用(yong)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)，其(qi)主要(yao)問題如下(xia)：
（一）鎘鎳蓄電池直(zhi)流屏
1.性(xing)能問題。變電(dian)(dian)站通過直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)母線輸(shu)出電(dian)(dian)能需(xu)要使用大批蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池模(mo)塊(kuai)，以此(ci)來(lai)維持正常的(de)(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)操控。如(ru)：一般情況(kuang)下，大型變電(dian)(dian)站直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)母線輸(shu)出220V，需(xu)使用200只左(zuo)右的(de)(de)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合模(mo)塊(kuai)。但鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池在生產(chan)處(chu)理期間(jian)，廠(chang)家無(wu)法保證每只蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)充電(dian)(dian)、放電(dian)(dian)性(xing)能完全一致(zhi)(zhi)，200只蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合起(qi)來(lai)會產(chan)生明顯的(de)(de)特(te)(te)性(xing)差(cha)異(yi)。鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏在供應直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)后(hou)所連接的(de)(de)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)一致(zhi)(zhi)，并且負荷放電(dian)(dian)的(de)(de)對(dui)象(xiang)相(xiang)同。這種特(te)(te)點導致(zhi)(zhi)局部鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)性(xing)能減弱，降(jiang)低了整(zheng)個(ge)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合模(mo)塊(kuai)的(de)(de)功能。
2.壽(shou)(shou)命(ming)問題。由于(yu)鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)組(zu)合材料的(de)(de)缺陷，直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏運行(xing)時(shi)本(ben)質上處(chu)于(yu)“浮充狀態”，此時(shi)鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏的(de)(de)使用壽(shou)(shou)命(ming)取(qu)決于(yu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)機。按照行(xing)業標準(zhun)里的(de)(de)規定，廠家對鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)保證命(ming)在(zai)10年以上，而具(ju)體使用的(de)(de)記錄情況僅有5年左右的(de)(de)時(shi)間(jian)。蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏壽(shou)(shou)命(ming)縮短的(de)(de)原因是(shi)由94于(yu)俯沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)超標會造成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)解液(ye)中(zhong)的(de)(de)水電(dian)(dian)(dian)(dian)解成(cheng)(cheng)氫、氧，這是(shi)造成(cheng)(cheng)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)炸的(de)(de)根(gen)本(ben)原因，若采用鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏時(shi)未做特殊處(chu)理，則很容易(yi)引(yin)起(qi)意(yi)外事(shi)故。因此，直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏的(de)(de)使用壽(shou)(shou)命(ming)長短會受到其他方面因素的(de)(de)限(xian)制。
3.氧化(hua)問題。變電(dian)廠鎘(ge)鎳蓄(xu)電(dian)池(chi)直流屏使用(yong)期間也(ye)會出現氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)，使鎘(ge)鎳材(cai)料發(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)學反(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)氧化(hua)鎘(ge)，造(zao)成(cheng)(cheng)極板的(de)(de)有效面積不斷減小。為了避(bi)免氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)的(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)，變電(dian)站(zhan)工作人員會定(ding)期對蓄(xu)電(dian)池(chi)進行“活化(hua)試驗”分析。在活化(hua)試驗里需對蓄(xu)電(dian)池(chi)進行充放電(dian)處(chu)理(li)，這(zhe)一階段的(de)(de)操作會發(fa)生(sheng)(sheng)極性反(fan)轉而導致(zhi)蓄(xu)電(dian)池(chi)報廢。另外，氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)在破壞鎘(ge)鎳直流屏性能的(de)(de)同時，對變電(dian)站(zhan)的(de)(de)穩定(ding)運(yun)行也(ye)會埋下安(an)(an)全隱(yin)患，如：若把蓄(xu)電(dian)池(chi)完(wan)全安(an)(an)裝于柜內，很容(rong)易引起(qi)燒毀(hui)、爆炸(zha)等安(an)(an)全事故。
（二）密封鉛酸(suan)蓄電池直(zhi)流屏
在(zai)科學技術(shu)(shu)的(de)(de)推(tui)動(dong)下，國(guo)內(nei)變電(dian)站(zhan)直(zhi)流(liu)屏(ping)技術(shu)(shu)不斷發展，許多新的(de)(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)產(chan)品(pin)也在(zai)變電(dian)站(zhan)中(zhong)得到了普遍(bian)運用(yong)。基于鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)直(zhi)流(liu)屏(ping)存在(zai)的(de)(de)不足(zu)，企業開(kai)始采用(yong)密封(feng)鉛酸蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)，簡稱“閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)”。這種產(chan)品(pin)在(zai)質(zhi)量、性能、價格、維(wei)護等方面均優(you)于鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)。如：閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)無(wu)需進行過多的(de)(de)維(wei)護或加水處理，為變電(dian)站(zhan)操作(zuo)人員(yuan)提供(gong)了很大(da)的(de)(de)方便。但該直(zhi)流(liu)屏(ping)處于“全密封(feng)”狀態也引起了諸多問題，尤(you)其是(shi)在(zai)電(dian)池(chi)(chi)觀測(ce)、檢查等操作(zuo)時，維(wei)護人員(yuan)難(nan)以及(ji)時更新裝置。另外，由(you)于國(guo)內(nei)閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)技術(shu)(shu)相(xiang)對落(luo)后，產(chan)品(pin)運用(yong)于變電(dian)站(zhan)時壽命無(wu)保障，并且對于閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)直(zhi)流(liu)屏(ping)的(de)(de)運行條件(jian)十分(fen)嚴(yan)格，給變電(dian)站(zhan)的(de)(de)正常生產(chan)造成了很大(da)的(de)(de)困難(nan)。
二、影響閾控蓄電池壽命的(de)因素(su)
使用(yong)壽命是制約閥控蓄電池推廣的重要因(yin)
素，各大、中、小(xiao)型變(bian)電站(zhan)采用(yong)這種電源裝置均會考慮使用(yong)壽(shou)命的年限，以控(kong)制變(bian)電站(zhan)的運行成(cheng)本。經試(shi)驗數據分析(xi)，對閥控(kong)蓄電池(chi)使用(yong)壽(shou)命造成(cheng)影響的因(yin)(yin)(yin)素集(ji)中在溫度因(yin)(yin)(yin)素、放電因(yin)(yin)(yin)素、失水因(yin)(yin)(yin)素、腐蝕因(yin)(yin)(yin)素，等(deng)等(deng)。
（一）溫度(du)因素
盡管閥(fa)控蓄(xu)電(dian)(dian)池運(yun)用于變(bian)電(dian)(dian)站還存(cun)在明顯的(de)(de)不足，但與鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)(dian)池相比已經有(you)了很大的(de)(de)改(gai)進，對變(bian)電(dian)(dian)站直流(liu)電(dian)(dian)源操作系統(tong)的(de)(de)運(yun)行(xing)創造了更好的(de)(de)條件。閥(fa)控蓄(xu)電(dian)(dian)池壽命(ming)對溫(wen)度十(shi)分敏感(gan)，生產廠家要求(qiu)電(dian)(dian)池運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)溫(wen)為15℃～25℃，當環(huan)境(jing)溫(wen)度超過25℃后，每升高10℃電(dian)(dian)池壽命(ming)就要縮短(duan)一半(ban)。
（二）放電因(yin)素
蓄電(dian)(dian)(dian)池被過(guo)度放電(dian)(dian)(dian)是影響蓄電(dian)(dian)(dian)池使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)另一重要因素。當蓄電(dian)(dian)(dian)池被過(guo)度放電(dian)(dian)(dian)到輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓為零時，會(hui)導(dao)致電(dian)(dian)(dian)池內(nei)部(bu)有(you)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鉛被吸付到電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)表面，形(xing)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)池陰(yin)(yin)極(ji)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鹽(yan)(yan)化。在(zai)陰(yin)(yin)極(ji)板(ban)上形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鹽(yan)(yan)越多，電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)內(nei)阻越大，閥控蓄電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)會(hui)大大減短。
（三(san)）腐蝕因素(su)
板柵(zha)腐蝕是影響蓄電池使用壽(shou)命(ming)(ming)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)。在開路狀態下，鉛合金(jin)與(yu)活性(xing)二氧(yang)化鉛直(zhi)接接觸，而且共同浸在硫酸(suan)溶液中(zhong)。在過充電狀態下，正(zheng)(zheng)極由于(yu)析氧(yang)反(fan)應，水被消耗，H增加，從而導致正(zheng)(zheng)極附近(jin)酸(suan)度增高。電池的(de)柵(zha)板就會變薄(bo)，容量降低，會縮短使用壽(shou)命(ming)(ming)。
（四）浮充(chong)因素
變電(dian)(dian)站使(shi)(shi)用(yong)的(de)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池大(da)多(duo)數(shu)都處于長期的(de)浮(fu)充電(dian)(dian)狀態下，這樣會造(zao)成蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)板鈍化，使(shi)(shi)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池內阻急劇增大(da)，使(shi)(shi)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)實際容(rong)(rong)量(Ah)遠遠低于其標(biao)準容(rong)(rong)量，從(cong)而導(dao)致蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池所能提供(gong)(gong)的(de)實際后備(bei)供(gong)(gong)電(dian)(dian)時間大(da)大(da)縮短，減少其使(shi)(shi)用(yong)壽命。
（五(wu)）失水因素
蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)失水也是影響其使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)的(de)因素(su)之一(yi)，蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)失水會導致(zhi)電(dian)(dian)解液(ye)比重(zhong)增加(jia)，電(dian)(dian)池(chi)柵(zha)板(ban)的(de)腐蝕，使(shi)(shi)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)活(huo)性物質減(jian)(jian)少(shao)，從而使(shi)(shi)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)容量(liang)降低(di)而導致(zhi)其使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)減(jian)(jian)少(shao)。當失水5.5％時，容量(liang)降到75％；失水達到25％時，容量(liang)基本消失。
三(san)、超級電容用于直流屏(ping)的有關試驗
為了證明超(chao)(chao)級(ji)電(dian)(dian)容用于變電(dian)(dian)站直(zhi)流屏中的優點，列舉了幾個常見的試驗案例，根據(ju)試驗結果分析超(chao)(chao)級(ji)電(dian)(dian)容直(zhi)流屏技術的綜合性能(neng)特點。
（一）用超級電容(rong)對斷路器(qi)合閘(zha)的(de)試(shi)驗(yan)
超級(ji)電(dian)(dian)容標稱容量0.82F，耐壓280V，用(yong)超級(ji)電(dian)(dian)容對(dui)斷路器合閘(zha)(zha)(zha)的試驗。試驗方(fang)法：斷開(kai)615柜(ju)合閘(zha)(zha)(zha)電(dian)(dian)源；將已充電(dian)(dian)的超級(ji)電(dian)(dian)容兩出線(xian)端(duan)并接(jie)(jie)在合閘(zha)(zha)(zha)接(jie)(jie)觸(chu)器觸(chu)頭上(shang)；模擬(ni)正(zheng)常方(fang)式合閘(zha)(zha)(zha)，按下(xia)合閘(zha)(zha)(zha)接(jie)(jie)鈕，記錄合閘(zha)(zha)(zha)次(ci)(ci)數和電(dian)(dian)容端(duan)電(dian)(dian)壓。共合閘(zha)(zha)(zha)15次(ci)(ci)，每次(ci)(ci)都合閘(zha)(zha)(zha)成功。結(jie)果：電(dian)(dian)容充電(dian)(dian)至10%額定電(dian)(dian)壓95時，可對(dui)CD-Ⅱ型電(dian)(dian)磁機(ji)構可靠(kao)合閘(zha)(zha)(zha)大于8次(ci)(ci)，每次(ci)(ci)合閘(zha)(zha)(zha)使電(dian)(dian)容端(duan)電(dian)(dian)壓下(xia)降5V。
（二）超級電(dian)容充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)測試
超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)的(de)初(chu)充(chong)電(dian)(dian)(dian)，如不加限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，相當于發生短路(lu)。生產廠家(jia)推薦使(shi)用1000W碘鎢(wu)燈作限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，其(qi)冷態電(dian)(dian)(dian)阻(zu)較熱(re)態電(dian)(dian)(dian)阻(zu)小近(jin)10倍，符合電(dian)(dian)(dian)容(rong)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)上升(sheng)后宜減小限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)的(de)要求(qiu)。以下(xia)試驗(yan)數據均是串入(ru)1000W碘鎢(wu)燈實(shi)測的(de)數據。結(jie)果(guo)：不同的(de)充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源對充(chong)電(dian)(dian)(dian)速度(du)有影響，但不管什么電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)容(rong)由(you)零伏(fu)充(chong)至額定電(dian)(dian)(dian)壓(ya)時僅(jin)需3分(fen)鐘(zhong)。以后，長期浮充(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)在(zai)0～10mA變化。
（三）超級電容自放電測(ce)試
將超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)充至242V后(hou)，與負載(zai)完全脫離，隔日同一時間測量電(dian)(dian)(dian)容(rong)端電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。結果：端電(dian)(dian)(dian)壓(ya)下降(jiang)速(su)度與是否經(jing)過浮(fu)充有關(guan)，未經(jing)浮(fu)充開(kai)始幾個小時達2～3V/h，即每小時下降(jiang)2～3V，經(jing)過浮(fu)充半小時以后(hou)，自放(fang)電(dian)(dian)(dian)速(su)度明顯變緩(huan)，可(ke)能是電(dian)(dian)(dian)容(rong)內部電(dian)(dian)(dian)荷來(lai)不及分布(bu)均勻有關(guan)。在(zai)正(zheng)常運用(yong)時，超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)處在(zai)長期(qi)浮(fu)充狀態，完全斷(duan)開(kai)負載(zai)后(hou)可(ke)維持(chi)有效電(dian)(dian)(dian)壓(ya)達3天（72小時）。
四、超(chao)級(ji)電容直流(liu)屏(ping)與蓄電池直流(liu)屏(ping)的(de)性能對比
根據超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)運(yun)用于直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)的試驗結果分析(xi)，其不僅擺脫了(le)傳統(tong)蓄電(dian)(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)存在的不足(zu)(zu)，也顯著提升了(le)變(bian)電(dian)(dian)站電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)運(yun)行(xing)的效率，為操(cao)作人員的系(xi)統(tong)控制與(yu)改造提供了(le)足(zu)(zu)夠(gou)的直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源。為了(le)驗證超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)的諸多優(you)勢(shi)，本文以使用性能為重(zhong)點，從(cong)故障(zhang)、壽命、維(wei)護等方面，對超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)與(yu)蓄電(dian)(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)進行(xing)綜合對比。
（一(yi)）故障方面(mian)對比
變電(dian)(dian)(dian)(dian)站不管(guan)采用(yong)哪(na)一類(lei)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)，其在使用(yong)時(shi)都(dou)需要(yao)配備(bei)相應(ying)(ying)的(de)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)，這(zhe)是保證蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)持續供應(ying)(ying)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)重要(yao)條(tiao)件。參(can)照試(shi)驗結果判斷，傳統蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)采用(yong)的(de)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)的(de)故障發(fa)生率明顯(xian)高(gao)于(yu)超級(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)容直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)，不利(li)于(yu)變電(dian)(dian)(dian)(dian)站日常操作的(de)穩定運行。而超級(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)容放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)在結構方面更為簡化，對其進行改造或放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)更加(jia)便捷。
（二）壽命方面對比
當蓄(xu)電(dian)(dian)池使用(yong)結束后需(xu)(xu)要進行充電(dian)(dian)才能正常使用(yong)，長(chang)(chang)期充電(dian)(dian)會導致蓄(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命減(jian)短，一般(ban)要短于(yu)標準使用(yong)壽(shou)命的(de)(de)5～10年時間(jian)，限制了(le)蓄(xu)電(dian)(dian)池直流屏作(zuo)用(yong)的(de)(de)穩(wen)定發(fa)揮。而(er)超級電(dian)(dian)容(rong)直流屏的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命更長(chang)(chang)，這是由于(yu)其不存在(zai)(zai)過充電(dian)(dian)、過放電(dian)(dian)問題，在(zai)(zai)生產期間(jian)限定最高充電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)即可滿足維護需(xu)(xu)要，有效避(bi)免(mian)了(le)超級電(dian)(dian)容(rong)使用(yong)壽(shou)命減(jian)短。
（三(san)）維護方面對比
從直流(liu)屏(ping)維護(hu)角度來(lai)(lai)看，變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站的日(ri)常(chang)(chang)維護(hu)工(gong)作量較大，不僅要(yao)定期對蓄電(dian)(dian)(dian)池進行檢(jian)測、更新，還要(yao)對電(dian)(dian)(dian)池內部(bu)的線路連接綜(zong)合(he)監測，給工(gong)作人員(yuan)造成(cheng)了(le)很大的難(nan)度。但超級(ji)電(dian)(dian)(dian)容直流(liu)屏(ping)用(yong)于變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站無需過(guo)多的維護(hu)，在安裝(zhuang)初期對直流(liu)屏(ping)裝(zhuang)置全面檢(jian)測達標后即(ji)可長期使用(yong)。從性能恢(hui)復來(lai)(lai)說，蓄電(dian)(dian)(dian)池放電(dian)(dian)(dian)后要(yao)經過(guo)幾個小時的恢(hui)復才能正常(chang)(chang)供電(dian)(dian)(dian)，超級(ji)電(dian)(dian)(dian)容僅需3～5分鐘即(ji)可復原(yuan)電(dian)(dian)(dian)能。保(bao)持了(le)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站的正常(chang)(chang)供電(dian)(dian)(dian)。
五、結論
直流電(dian)(dian)源操(cao)作系統是(shi)變電(dian)(dian)站(zhan)正常運行(xing)的(de)(de)(de)基本保(bao)證，其能(neng)(neng)夠及時將電(dian)(dian)流輸送到各(ge)個電(dian)(dian)力(li)設(she)備中供應(ying)使用。伴隨著社(she)會現代化(hua)發展步(bu)伐的(de)(de)(de)加快，我國變電(dian)(dian)站(zhan)建設(she)面臨著新(xin)的(de)(de)(de)改革優化(hua)，各(ge)種蓄電(dian)(dian)池直流屏逐漸被其他形式的(de)(de)(de)裝置(zhi)所取代，這對(dui)于變電(dian)(dian)站(zhan)未來(lai)的(de)(de)(de)革新(xin)發展大(da)有幫助。超級電(dian)(dian)容直流屏是(shi)變電(dian)(dian)站(zhan)直流屏的(de)(de)(de)先進技術，其在性能(neng)(neng)、維(wei)護、壽命、故障(zhang)等方面都明(ming)顯(xian)優越(yue)于傳統的(de)(de)(de)蓄電(dian)(dian)池直流屏，在電(dian)(dian)力(li)行(xing)業中應(ying)得到全面推廣使用。
直(zhi)(zhi)流電源操(cao)作系統簡稱“直(zhi)(zhi)流屏”，在變(bian)電站中向各種(zhong)電力(li)設備(bei)(bei)(bei)提供穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)流電源，也(ye)是現代(dai)變(bian)電站核(he)心的(de)(de)(de)(de)電力(li)操(cao)作電源。直(zhi)(zhi)流屏技術不僅保(bao)(bao)護了電力(li)系統的(de)(de)(de)(de)正常運行(xing)，對(dui)于其他元(yuan)件的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)操(cao)控也(ye)起到很(hen)好的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護作用。對(dui)變(bian)電站直(zhi)(zhi)流屏存在的(de)(de)(de)(de)問(wen)題進行(xing)深(shen)入分析，可以保(bao)(bao)證持續性的(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)流電源供應，為電力(li)設備(bei)(bei)(bei)及相(xiang)關模塊的(de)(de)(de)(de)正常操(cao)控創造有利的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件。電力(li)行(xing)業積(ji)極引入直(zhi)(zhi)流屏技術可加快變(bian)電站的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)、智能化(hua)發(fa)展，提高(gao)變(bian)電站設備(bei)(bei)(bei)運行(xing)的(de)(de)(de)(de)整(zheng)體效率。
一、當前變電站直流屏存在的問題(ti)
國內變電(dian)站采用(yong)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)由充電(dian)柜、充電(dian)模塊(kuai)、監(jian)控(kong)(kong)模塊(kuai)、電(dian)池組、降壓硅鏈(lian)等結構組成，每一個模塊(kuai)都對直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)供應(ying)(ying)發揮重要(yao)的(de)作用(yong)。從行業發展趨勢分(fen)析直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)，其(qi)屬于數字(zi)化調控(kong)(kong)模式下(xia)運(yun)行的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)系統(tong)，對變電(dian)站直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)源(yuan)供應(ying)(ying)具有調控(kong)(kong)、保護、管理、監(jian)測(ce)等多(duo)方(fang)(fang)面作用(yong)。目前(qian)，變電(dian)站采用(yong)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)技術具備了(le)(le)遠(yuan)程監(jian)測(ce)、調控(kong)(kong)等高級功能，方(fang)(fang)便了(le)(le)值班人員(yuan)對電(dian)力系統(tong)運(yun)行的(de)調控(kong)(kong)。但直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)存(cun)在的(de)一些問題也應(ying)(ying)該引起技術人員(yuan)的(de)關注，鎘鎳(nie)蓄電(dian)池、密封鉛酸蓄電(dian)池是常用(yong)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)(ping)，其(qi)主要(yao)問題如下(xia)：
（一）鎘鎳蓄電池直(zhi)流屏
1.性(xing)能問題。變電(dian)(dian)站通過直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)母線輸(shu)出電(dian)(dian)能需(xu)要使用大批蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池模(mo)塊(kuai)，以此(ci)來(lai)維持正常的(de)(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)操控。如(ru)：一般情況(kuang)下，大型變電(dian)(dian)站直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)母線輸(shu)出220V，需(xu)使用200只左(zuo)右的(de)(de)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合模(mo)塊(kuai)。但鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池在生產(chan)處(chu)理期間(jian)，廠(chang)家無(wu)法保證每只蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)充電(dian)(dian)、放電(dian)(dian)性(xing)能完全一致(zhi)(zhi)，200只蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合起(qi)來(lai)會產(chan)生明顯的(de)(de)特(te)(te)性(xing)差(cha)異(yi)。鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)屏在供應直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源(yuan)后(hou)所連接的(de)(de)充電(dian)(dian)電(dian)(dian)源(yuan)一致(zhi)(zhi)，并且負荷放電(dian)(dian)的(de)(de)對(dui)象(xiang)相(xiang)同。這種特(te)(te)點導致(zhi)(zhi)局部鎘鎳(nie)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)性(xing)能減弱，降(jiang)低了整(zheng)個(ge)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池組(zu)合模(mo)塊(kuai)的(de)(de)功能。
2.壽(shou)(shou)命(ming)問題。由于(yu)鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)組(zu)合材料的(de)(de)缺陷，直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏運行(xing)時(shi)本(ben)質上處(chu)于(yu)“浮充狀態”，此時(shi)鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏的(de)(de)使用壽(shou)(shou)命(ming)取(qu)決于(yu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)機。按照行(xing)業標準(zhun)里的(de)(de)規定，廠家對鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)保證命(ming)在(zai)10年以上，而具(ju)體使用的(de)(de)記錄情況僅有5年左右的(de)(de)時(shi)間(jian)。蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏壽(shou)(shou)命(ming)縮短的(de)(de)原因是(shi)由94于(yu)俯沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)超標會造成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)解液(ye)中(zhong)的(de)(de)水電(dian)(dian)(dian)(dian)解成(cheng)(cheng)氫、氧，這是(shi)造成(cheng)(cheng)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)炸的(de)(de)根(gen)本(ben)原因，若采用鎘(ge)鎳(nie)蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏時(shi)未做特殊處(chu)理，則很容易(yi)引(yin)起(qi)意(yi)外事(shi)故。因此，直(zhi)流(liu)(liu)(liu)屏的(de)(de)使用壽(shou)(shou)命(ming)長短會受到其他方面因素的(de)(de)限(xian)制。
3.氧化(hua)問題。變電(dian)廠鎘(ge)鎳蓄(xu)電(dian)池(chi)直流屏使用(yong)期間也(ye)會出現氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)，使鎘(ge)鎳材(cai)料發(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)學反(fan)應(ying)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)氧化(hua)鎘(ge)，造(zao)成(cheng)(cheng)極板的(de)(de)有效面積不斷減小。為了避(bi)免氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)的(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)，變電(dian)站(zhan)工作人員會定(ding)期對蓄(xu)電(dian)池(chi)進行“活化(hua)試驗”分析。在活化(hua)試驗里需對蓄(xu)電(dian)池(chi)進行充放電(dian)處(chu)理(li)，這(zhe)一階段的(de)(de)操作會發(fa)生(sheng)(sheng)極性反(fan)轉而導致(zhi)蓄(xu)電(dian)池(chi)報廢。另外，氧化(hua)還(huan)原反(fan)應(ying)在破壞鎘(ge)鎳直流屏性能的(de)(de)同時，對變電(dian)站(zhan)的(de)(de)穩定(ding)運(yun)行也(ye)會埋下安(an)(an)全隱(yin)患，如：若把蓄(xu)電(dian)池(chi)完(wan)全安(an)(an)裝于柜內，很容(rong)易引起(qi)燒毀(hui)、爆炸(zha)等安(an)(an)全事故。
（二）密封鉛酸(suan)蓄電池直(zhi)流屏
在(zai)科學技術(shu)(shu)的(de)(de)推(tui)動(dong)下，國(guo)內(nei)變電(dian)站(zhan)直(zhi)流(liu)屏(ping)技術(shu)(shu)不斷發展，許多新的(de)(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)產(chan)品(pin)也在(zai)變電(dian)站(zhan)中(zhong)得到了普遍(bian)運用(yong)。基于鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)直(zhi)流(liu)屏(ping)存在(zai)的(de)(de)不足(zu)，企業開(kai)始采用(yong)密封(feng)鉛酸蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)，簡稱“閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)”。這種產(chan)品(pin)在(zai)質(zhi)量、性能、價格、維(wei)護等方面均優(you)于鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)。如：閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)無(wu)需進行過多的(de)(de)維(wei)護或加水處理，為變電(dian)站(zhan)操作(zuo)人員(yuan)提供(gong)了很大(da)的(de)(de)方便。但該直(zhi)流(liu)屏(ping)處于“全密封(feng)”狀態也引起了諸多問題，尤(you)其是(shi)在(zai)電(dian)池(chi)(chi)觀測(ce)、檢查等操作(zuo)時，維(wei)護人員(yuan)難(nan)以及(ji)時更新裝置。另外，由(you)于國(guo)內(nei)閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)技術(shu)(shu)相(xiang)對落(luo)后，產(chan)品(pin)運用(yong)于變電(dian)站(zhan)時壽命無(wu)保障，并且對于閥(fa)控蓄(xu)電(dian)池(chi)(chi)直(zhi)流(liu)屏(ping)的(de)(de)運行條件(jian)十分(fen)嚴(yan)格，給變電(dian)站(zhan)的(de)(de)正常生產(chan)造成了很大(da)的(de)(de)困難(nan)。
二、影響閾控蓄電池壽命的(de)因素(su)
使用(yong)壽命是制約閥控蓄電池推廣的重要因(yin)
素，各大、中、小(xiao)型變(bian)電站(zhan)采用(yong)這種電源裝置均會考慮使用(yong)壽(shou)命的年限，以控(kong)制變(bian)電站(zhan)的運行成(cheng)本。經試(shi)驗數據分析(xi)，對閥控(kong)蓄電池(chi)使用(yong)壽(shou)命造成(cheng)影響的因(yin)(yin)(yin)素集(ji)中在溫度因(yin)(yin)(yin)素、放電因(yin)(yin)(yin)素、失水因(yin)(yin)(yin)素、腐蝕因(yin)(yin)(yin)素，等(deng)等(deng)。
（一）溫度(du)因素
盡管閥(fa)控蓄(xu)電(dian)(dian)池運(yun)用于變(bian)電(dian)(dian)站還存(cun)在明顯的(de)(de)不足，但與鎘鎳(nie)蓄(xu)電(dian)(dian)池相比已經有(you)了很大的(de)(de)改(gai)進，對變(bian)電(dian)(dian)站直流(liu)電(dian)(dian)源操作系統(tong)的(de)(de)運(yun)行(xing)創造了更好的(de)(de)條件。閥(fa)控蓄(xu)電(dian)(dian)池壽命(ming)對溫(wen)度十(shi)分敏感(gan)，生產廠家要求(qiu)電(dian)(dian)池運(yun)行(xing)環(huan)境(jing)溫(wen)為15℃～25℃，當環(huan)境(jing)溫(wen)度超過25℃后，每升高10℃電(dian)(dian)池壽命(ming)就要縮短(duan)一半(ban)。
（二）放電因(yin)素
蓄電(dian)(dian)(dian)池被過(guo)度放電(dian)(dian)(dian)是影響蓄電(dian)(dian)(dian)池使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)另一重要因素。當蓄電(dian)(dian)(dian)池被過(guo)度放電(dian)(dian)(dian)到輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓為零時，會(hui)導(dao)致電(dian)(dian)(dian)池內(nei)部(bu)有(you)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鉛被吸付到電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)表面，形(xing)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)池陰(yin)(yin)極(ji)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鹽(yan)(yan)化。在(zai)陰(yin)(yin)極(ji)板(ban)上形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)硫(liu)酸鹽(yan)(yan)越多，電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)內(nei)阻越大，閥控蓄電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)(ming)會(hui)大大減短。
（三(san)）腐蝕因素(su)
板柵(zha)腐蝕是影響蓄電池使用壽(shou)命(ming)(ming)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)。在開路狀態下，鉛合金(jin)與(yu)活性(xing)二氧(yang)化鉛直(zhi)接接觸，而且共同浸在硫酸(suan)溶液中(zhong)。在過充電狀態下，正(zheng)(zheng)極由于(yu)析氧(yang)反(fan)應，水被消耗，H增加，從而導致正(zheng)(zheng)極附近(jin)酸(suan)度增高。電池的(de)柵(zha)板就會變薄(bo)，容量降低，會縮短使用壽(shou)命(ming)(ming)。
（四）浮充(chong)因素
變電(dian)(dian)站使(shi)(shi)用(yong)的(de)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池大(da)多(duo)數(shu)都處于長期的(de)浮(fu)充電(dian)(dian)狀態下，這樣會造(zao)成蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)陽極(ji)(ji)極(ji)(ji)板鈍化，使(shi)(shi)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池內阻急劇增大(da)，使(shi)(shi)蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池的(de)實際容(rong)(rong)量(Ah)遠遠低于其標(biao)準容(rong)(rong)量，從(cong)而導(dao)致蓄(xu)(xu)(xu)電(dian)(dian)池所能提供(gong)(gong)的(de)實際后備(bei)供(gong)(gong)電(dian)(dian)時間大(da)大(da)縮短，減少其使(shi)(shi)用(yong)壽命。
（五(wu)）失水因素
蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)失水也是影響其使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)的(de)因素(su)之一(yi)，蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)失水會導致(zhi)電(dian)(dian)解液(ye)比重(zhong)增加(jia)，電(dian)(dian)池(chi)柵(zha)板(ban)的(de)腐蝕，使(shi)(shi)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)活(huo)性物質減(jian)(jian)少(shao)，從而使(shi)(shi)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)容量(liang)降低(di)而導致(zhi)其使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命(ming)減(jian)(jian)少(shao)。當失水5.5％時，容量(liang)降到75％；失水達到25％時，容量(liang)基本消失。
三(san)、超級電容用于直流屏(ping)的有關試驗
為了證明超(chao)(chao)級(ji)電(dian)(dian)容用于變電(dian)(dian)站直(zhi)流屏中的優點，列舉了幾個常見的試驗案例，根據(ju)試驗結果分析超(chao)(chao)級(ji)電(dian)(dian)容直(zhi)流屏技術的綜合性能(neng)特點。
（一）用超級電容(rong)對斷路器(qi)合閘(zha)的(de)試(shi)驗(yan)
超級(ji)電(dian)(dian)容標稱容量0.82F，耐壓280V，用(yong)超級(ji)電(dian)(dian)容對(dui)斷路器合閘(zha)(zha)(zha)的試驗。試驗方(fang)法：斷開(kai)615柜(ju)合閘(zha)(zha)(zha)電(dian)(dian)源；將已充電(dian)(dian)的超級(ji)電(dian)(dian)容兩出線(xian)端(duan)并接(jie)(jie)在合閘(zha)(zha)(zha)接(jie)(jie)觸(chu)器觸(chu)頭上(shang)；模擬(ni)正(zheng)常方(fang)式合閘(zha)(zha)(zha)，按下(xia)合閘(zha)(zha)(zha)接(jie)(jie)鈕，記錄合閘(zha)(zha)(zha)次(ci)(ci)數和電(dian)(dian)容端(duan)電(dian)(dian)壓。共合閘(zha)(zha)(zha)15次(ci)(ci)，每次(ci)(ci)都合閘(zha)(zha)(zha)成功。結(jie)果：電(dian)(dian)容充電(dian)(dian)至10%額定電(dian)(dian)壓95時，可對(dui)CD-Ⅱ型電(dian)(dian)磁機(ji)構可靠(kao)合閘(zha)(zha)(zha)大于8次(ci)(ci)，每次(ci)(ci)合閘(zha)(zha)(zha)使電(dian)(dian)容端(duan)電(dian)(dian)壓下(xia)降5V。
（二）超級電(dian)容充(chong)電(dian)時(shi)間(jian)測試
超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)的(de)初(chu)充(chong)電(dian)(dian)(dian)，如不加限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，相當于發生短路(lu)。生產廠家(jia)推薦使(shi)用1000W碘鎢(wu)燈作限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)，其(qi)冷態電(dian)(dian)(dian)阻(zu)較熱(re)態電(dian)(dian)(dian)阻(zu)小近(jin)10倍，符合電(dian)(dian)(dian)容(rong)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)上升(sheng)后宜減小限流(liu)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)的(de)要求(qiu)。以下(xia)試驗(yan)數據均是串入(ru)1000W碘鎢(wu)燈實(shi)測的(de)數據。結(jie)果(guo)：不同的(de)充(chong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)源對充(chong)電(dian)(dian)(dian)速度(du)有影響，但不管什么電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)容(rong)由(you)零伏(fu)充(chong)至額定電(dian)(dian)(dian)壓(ya)時僅(jin)需3分(fen)鐘(zhong)。以后，長期浮充(chong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)在(zai)0～10mA變化。
（三）超級電容自放電測(ce)試
將超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)充至242V后(hou)，與負載(zai)完全脫離，隔日同一時間測量電(dian)(dian)(dian)容(rong)端電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。結果：端電(dian)(dian)(dian)壓(ya)下降(jiang)速(su)度與是否經(jing)過浮(fu)充有關(guan)，未經(jing)浮(fu)充開(kai)始幾個小時達2～3V/h，即每小時下降(jiang)2～3V，經(jing)過浮(fu)充半小時以后(hou)，自放(fang)電(dian)(dian)(dian)速(su)度明顯變緩(huan)，可(ke)能是電(dian)(dian)(dian)容(rong)內部電(dian)(dian)(dian)荷來(lai)不及分布(bu)均勻有關(guan)。在(zai)正(zheng)常運用(yong)時，超級電(dian)(dian)(dian)容(rong)處在(zai)長期(qi)浮(fu)充狀態，完全斷(duan)開(kai)負載(zai)后(hou)可(ke)維持(chi)有效電(dian)(dian)(dian)壓(ya)達3天（72小時）。
四、超(chao)級(ji)電容直流(liu)屏(ping)與蓄電池直流(liu)屏(ping)的(de)性能對比
根據超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)運(yun)用于直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)的試驗結果分析(xi)，其不僅擺脫了(le)傳統(tong)蓄電(dian)(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)存在的不足(zu)(zu)，也顯著提升了(le)變(bian)電(dian)(dian)站電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)運(yun)行(xing)的效率，為操(cao)作人員的系(xi)統(tong)控制與(yu)改造提供了(le)足(zu)(zu)夠(gou)的直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)源。為了(le)驗證超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)的諸多優(you)勢(shi)，本文以使用性能為重(zhong)點，從(cong)故障(zhang)、壽命、維(wei)護等方面，對超級(ji)(ji)電(dian)(dian)容(rong)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)與(yu)蓄電(dian)(dian)池直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)進行(xing)綜合對比。
（一(yi)）故障方面(mian)對比
變電(dian)(dian)(dian)(dian)站不管(guan)采用(yong)哪(na)一類(lei)蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)，其在使用(yong)時(shi)都(dou)需要(yao)配備(bei)相應(ying)(ying)的(de)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)，這(zhe)是保證蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)持續供應(ying)(ying)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)源的(de)重要(yao)條(tiao)件。參(can)照試(shi)驗結果判斷，傳統蓄電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)采用(yong)的(de)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)的(de)故障發(fa)生率明顯(xian)高(gao)于(yu)超級(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)容直(zhi)流(liu)(liu)屏(ping)，不利(li)于(yu)變電(dian)(dian)(dian)(dian)站日常操作的(de)穩定運行。而超級(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)容放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)在結構方面更為簡化，對其進行改造或放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)更加(jia)便捷。
（二）壽命方面對比
當蓄(xu)電(dian)(dian)池使用(yong)結束后需(xu)(xu)要進行充電(dian)(dian)才能正常使用(yong)，長(chang)(chang)期充電(dian)(dian)會導致蓄(xu)電(dian)(dian)池的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命減(jian)短，一般(ban)要短于(yu)標準使用(yong)壽(shou)命的(de)(de)5～10年時間(jian)，限制了(le)蓄(xu)電(dian)(dian)池直流屏作(zuo)用(yong)的(de)(de)穩(wen)定發(fa)揮。而(er)超級電(dian)(dian)容(rong)直流屏的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命更長(chang)(chang)，這是由于(yu)其不存在(zai)(zai)過充電(dian)(dian)、過放電(dian)(dian)問題，在(zai)(zai)生產期間(jian)限定最高充電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)即可滿足維護需(xu)(xu)要，有效避(bi)免(mian)了(le)超級電(dian)(dian)容(rong)使用(yong)壽(shou)命減(jian)短。
（三(san)）維護方面對比
從直流(liu)屏(ping)維護(hu)角度來(lai)(lai)看，變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站的日(ri)常(chang)(chang)維護(hu)工(gong)作量較大，不僅要(yao)定期對蓄電(dian)(dian)(dian)池進行檢(jian)測、更新，還要(yao)對電(dian)(dian)(dian)池內部(bu)的線路連接綜(zong)合(he)監測，給工(gong)作人員(yuan)造成(cheng)了(le)很大的難(nan)度。但超級(ji)電(dian)(dian)(dian)容直流(liu)屏(ping)用(yong)于變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站無需過(guo)多的維護(hu)，在安裝(zhuang)初期對直流(liu)屏(ping)裝(zhuang)置全面檢(jian)測達標后即(ji)可長期使用(yong)。從性能恢(hui)復來(lai)(lai)說，蓄電(dian)(dian)(dian)池放電(dian)(dian)(dian)后要(yao)經過(guo)幾個小時的恢(hui)復才能正常(chang)(chang)供電(dian)(dian)(dian)，超級(ji)電(dian)(dian)(dian)容僅需3～5分鐘即(ji)可復原(yuan)電(dian)(dian)(dian)能。保(bao)持了(le)變(bian)(bian)電(dian)(dian)(dian)站的正常(chang)(chang)供電(dian)(dian)(dian)。
五、結論
直流電(dian)(dian)源操(cao)作系統是(shi)變電(dian)(dian)站(zhan)正常運行(xing)的(de)(de)(de)基本保(bao)證，其能(neng)(neng)夠及時將電(dian)(dian)流輸送到各(ge)個電(dian)(dian)力(li)設(she)備中供應(ying)使用。伴隨著社(she)會現代化(hua)發展步(bu)伐的(de)(de)(de)加快，我國變電(dian)(dian)站(zhan)建設(she)面臨著新(xin)的(de)(de)(de)改革優化(hua)，各(ge)種蓄電(dian)(dian)池直流屏逐漸被其他形式的(de)(de)(de)裝置(zhi)所取代，這對(dui)于變電(dian)(dian)站(zhan)未來(lai)的(de)(de)(de)革新(xin)發展大(da)有幫助。超級電(dian)(dian)容直流屏是(shi)變電(dian)(dian)站(zhan)直流屏的(de)(de)(de)先進技術，其在性能(neng)(neng)、維(wei)護、壽命、故障(zhang)等方面都明(ming)顯(xian)優越(yue)于傳統的(de)(de)(de)蓄電(dian)(dian)池直流屏，在電(dian)(dian)力(li)行(xing)業中應(ying)得到全面推廣使用。
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