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2020年02月23日 | 谈谈磷酸铁锂电池组在变电站直流系统的应用

2020-02-23 来源:北极星电力新闻网

根据最近磷酸铁锂电池火热的情况,较瘦刘整理了磷酸铁锂电池组在变电站直流系统的应用几篇文章,都是在2015-2016年的左右发布的,说实话,几篇文章质量都比较一般,一篇在职研究生的综述类基本就是把变电站直流系统原来的阀控蓄电池换成磷酸铁锂电池来

1. 变电站直流系统磷酸铁锂电池组运行经验不足

2. 变电站直流系统磷酸铁锂电池组价格或者说性价比目前不明确,并没有太大优势

3. 变电站直流系统磷酸铁锂电池组中目前所有的阀控铅酸电池普遍使用5年以上,标称是8-12年, 而且已形成整体运行维护经验,短时间更换为磷酸铁锂电池组可能性不大。

一、魏增福 等人提出磷酸铁锂电池组在 110 kV 变电站直流系统的应用 ,摘 要:本项目选用了两种不同的电池管理模式对磷酸铁锂电池组进行管理,并将组装好的两套电池组应用于 110 kV 变电站直流系统的日常运行。运行结果表明,磷酸铁锂电池可以在变电站替代铅酸蓄电池使用,并且可以浮充运行;运行过程中,单体电池的电压会由于电池充电态的变化下降或上升;单体电池的内阻呈现先下降 再上升的变化;电池组的放电容量随着运行时间的延长出现每年 3%左右的衰减(浮充电压为 3.6 V);合适的电 池管理模式能将电池组内单体电池的电压差保持在较小的范围,有利于电池组长寿命的运行。

结 论:本项目组装的磷酸铁锂电池组最长经过接近 3 年 的示范运行,证实磷酸铁锂电池可以作为备用电源在 110 kV 变电站浮充使用,使用时需要注意以下问题。 (1)磷酸铁锂电池组应用在变电站时,需要加 装电池管理系统,对单电池进行均衡,确保电池(组) 在运行时的安全性。由于监控需要,管理系统还需 将数据上传至主控室,方便运行人员随时监测设备 运行状态和数据。 (2)磷酸铁锂单体电池的浮充电压宜设置在 3.5 V 左右。 (3)现场的温度数据表明,密闭的电池组比敞 开式的电池组运行时表面温度平均高 2~5 ℃,故在 设计磷酸铁锂电池组时,宜考虑电池的散热。 (4)需要监测单体电池的内阻,在内阻出现大 的变化时关注电池的安全状态。 (5)由于电池组在运行过程中的容量衰减,设 计时需要根据使用年限考虑容量的冗余。

二、昆明理工大学苏德江同学提出的基于磯酸铁裡蓄电池变电站直流电源系统应用研究结论是:憐酸铁裡蓄电池因其超长寿命、使用安全、绿色环保、可大电流充放电、耐商温、自放电率小、无记忆效应、体积小、重量轻等优点,现广泛在电动车等领域推广应用。相对阀控式密封铅酸蓄电池,磷酸铁锂蓄电池具有无可比拟的优越性,作为新型能源将在电力系统变电站直流电源中得到选型应用。

通过对磷酸铁锂蓄电池的充电程序进行研究,对憐酸铁裡蓄电池直流电源系统功能设计,对磷酸铁锂蓄电池直流电源系统实施方案设计,创造性在110kV变电站原直流系统基础上,加装一套憐酸铁裡蓄电池直流电源系统,两套直流系统经二级管并列运行。基于磷酸铁锂电池的智能直流电源系统变电站应用实践,设计了合理的解决方案,在110kV变电站220VDC直流电源系统应用,在正常情况下由磯酸铁裡蓄电池电源系统向馈线屏供电,原直流系统处于热备用;

在憐酸铁裡磷酸铁锂蓄电池直流电源系统故障时,由原直流系统对馈线屏进行供电。在整个试运行期间该电源系统对交流电压、充电电压、直流母线电压、电流、蓄电池电压监测正常、准确,充电模块、直流母线、蓄电池运行平稳,单电池电压均衡性良好,告警功能正常。

磷酸铁锂电池突出优势是其优异的耐过充性能,由于其工作电压低,决定其耐过充性能好。磷酸铁锂电池其长寿命、相对高的安全性、材料来源广泛等突出特点,为业界关注。未来,磷酸铁锂蓄电池有望成为电力系统直流电源主要选型设备。

三、广西聂小勇 等人提出并联磷酸铁锂电池在110 kV变电站的应用研究结论:随着变电站系统智能化和高度自动化的发展趋势,对站用 直流电源系统又提出更高的要求,传统的直流系统电池串联单 只影响整组,及铅酸电池其自身不耐高温、不耐过充、不耐过 放、以及需要维护和维护工作量大等缺陷,阻碍着变电站现代 化的进程。磷酸铁锂电池作为车用动力电源已为业界和专家认 可,电动汽车的运行工况相比变电站系统应用条件更加严格和 苛刻,当电池性能已满足电动汽车的各项使用要求时,加之磷酸 铁锂电池本身具有良好的浮充特性,完全可适应变电站智能化和高度自动化的使用需求。通过并联智能电池组件将电池间接 并联使用大大提高了直流系统的稳定性,并已应用于具体的变 电站中。因此我们有充分理由相信并联磷酸铁锂电池在变电站 系统的广泛应用是完全可行的,而且是必然发展趋势。

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对于恒温箱控制器电路,网友可能会有多种问题,以下是一些常见问题及其详细回答:

一、恒温箱控制器电路的基本原理是什么?

回答
恒温箱控制器电路的基本原理是通过温度传感器(如热敏电阻、热电偶等)实时检测恒温箱内的温度,并将检测到的温度信号转换为电信号(如电压或电流信号)。这个电信号随后被送入控制器中进行处理,与预设的温度值进行比较。如果检测到的温度高于或低于预设值,控制器会发出指令,通过调节加热元件(如电热丝、加热管等)或制冷元件(如压缩机、半导体制冷片等)的工作状态,使恒温箱内的温度回到预设值,从而实现恒温控制。

二、恒温箱控制器电路常见的故障有哪些?

回答
恒温箱控制器电路常见的故障包括但不限于以下几种:

  1. 温度显示异常
    • 可能原因:温度传感器损坏、控制器内部电路故障、显示屏故障等。
    • 解决方法:检查并更换损坏的温度传感器、修复或更换控制器内部故障电路、更换显示屏等。
  2. 温度控制不准确
    • 可能原因:控制器参数设置错误、温度传感器位置不当、加热/制冷元件故障等。
    • 解决方法:重新校准控制器参数、调整温度传感器位置、检查并修复加热/制冷元件等。
  3. 控制器无法启动
    • 可能原因:电源故障、控制器内部保险丝熔断、电路板短路等。
    • 解决方法:检查电源是否正常、更换熔断的保险丝、修复电路板短路等。

三、如何检查恒温箱控制器电路是否正常工作?

回答
检查恒温箱控制器电路是否正常工作,可以按照以下步骤进行:

  1. 检查电源
    • 确认电源插头是否牢固插入插座,电源线是否完好无损。
    • 使用万用表测量电源电压,确保在控制器要求的范围内。
  2. 检查温度传感器
    • 使用万用表测量温度传感器的电阻值或电压值,与标准值进行比较,判断传感器是否正常。
    • 检查传感器与控制器之间的连接是否牢固可靠。
  3. 检查控制器显示
    • 观察控制器显示屏上的温度读数是否准确,有无异常显示。
  4. 检查加热/制冷元件
    • 检查加热/制冷元件是否正常工作,可以通过观察其工作状态或使用万用表测量其电流/电压值来判断。
  5. 进行功能测试
    • 设置一个预设温度值,观察恒温箱是否能准确达到并保持在预设温度。
    • 如果条件允许,可以使用更精确的温度测量设备(如高精度温度计)对恒温箱内的温度进行校验。

四、如何维护和保养恒温箱控制器电路?

回答
为了保持恒温箱控制器电路的长期稳定工作,可以进行以下维护和保养工作:

  1. 定期清洁
    • 定期清洁恒温箱内部和外部的灰尘和污垢,防止对控制器电路造成不良影响。
    • 清洁时应断开电源,并使用合适的清洁工具和清洁剂。
  2. 检查连接
    • 定期检查温度传感器、加热/制冷元件与控制器之间的连接是否牢固可靠,如有松动应及时紧固。
  3. 校准参数
    • 定期对控制器进行校准,确保温度读数准确可靠。
    • 校准时应按照控制器的使用说明书或生产厂家的建议进行操作。
  4. 更换老化部件
    • 对于已经老化或损坏的部件(如温度传感器、加热/制冷元件等),应及时进行更换。
  5. 注意使用环境
    • 恒温箱应放置在通风良好、干燥清洁的环境中,避免阳光直射和潮湿环境对控制器电路造成损害。
  6. 定期维护
    • 定期对恒温箱进行全面检查和维护,包括控制器电路、加热/制冷系统、进出料装置等部分。
    • 维护时应按照设备的操作手册和生产厂家提供的维护保养指导进行。
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