直流屏是變電站正常運(yùn)行的重要組成，其能夠持續(xù)向變電站輸送穩(wěn)定的直流電源，滿(mǎn)足了電力設(shè)備操作運(yùn)行的用電需求。從實(shí)際運(yùn)用情況來(lái)說(shuō)，變電站蓄電池直流屏在使用壽命及電能供應(yīng)方面的性能難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，制約了直流電源操作系統(tǒng)性能的發(fā)揮。研究發(fā)現(xiàn)采用超級(jí)電容直流屏可有效解決直流電源供應(yīng)難題，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的超級(jí)電容直流屏在性能、壽命、穩(wěn)定等方面都有了很大的改善，其與蓄電池直流屏相比存在明顯的優(yōu)勢(shì)。

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簡(jiǎn)稱(chēng)“直流屏”，在變電站中向各種電力設(shè)備提供穩(wěn)定的直流電源，也是現(xiàn)代變電站核心的電力操作電源。直流屏技術(shù)不僅保護(hù)了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)于其他元件的穩(wěn)定操控也起到很好的保護(hù)作用。對(duì)變電站直流屏存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析，可以保證持續(xù)性的直流電源供應(yīng)，為電力設(shè)備及相關(guān)模塊的正常操控創(chuàng)造有利的條件。電力行業(yè)積極引入直流屏技術(shù)可加快變電站的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，提高變電站設(shè)備運(yùn)行的整體效率。

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一、當(dāng)前變電站直流屏存在的問(wèn)題

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國(guó)內(nèi)變電站采用的直流屏由充電柜、充電模塊、監(jiān)控模塊、電池組、降壓硅鏈等結(jié)構(gòu)組成，每一個(gè)模塊都對(duì)直流電源供應(yīng)發(fā)揮重要的作用。從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析直流屏，其屬于數(shù)字化調(diào)控模式下運(yùn)行的直流系統(tǒng)，對(duì)變電站直流電源供應(yīng)具有調(diào)控、保護(hù)、管理、監(jiān)測(cè)等多方面作用。目前，變電站采用直流屏技術(shù)具備了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、調(diào)控等高級(jí)功能，方便了值班人員對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)控。但直流屏存在的一些問(wèn)題也應(yīng)該引起技術(shù)人員的關(guān)注，鎘鎳蓄電池、密封鉛酸蓄電池是常用的直流屏，其主要問(wèn)題如下：

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（一）鎘鎳蓄電池直流屏

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1.性能問(wèn)題。變電站通過(guò)直流母線(xiàn)輸出電能需要使用大批蓄電池模塊，以此來(lái)維持正常的直流電源操控。如：一般情況下，大型變電站直流母線(xiàn)輸出220V，需使用200只左右的蓄電池組合模塊。但鎘鎳蓄電池在生產(chǎn)處理期間，廠(chǎng)家無(wú)法保證每只蓄電池的充電、放電性能完全一致，200只蓄電池組合起來(lái)會(huì)產(chǎn)生明顯的特性差異。鎘鎳蓄電池直流屏在供應(yīng)直流電源后所連接的充電電源一致，并且負(fù)荷放電的對(duì)象相同。這種特點(diǎn)導(dǎo)致局部鎘鎳蓄電池的性能減弱，降低了整個(gè)蓄電池組合模塊的功能。

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2.壽命問(wèn)題。由于鎘鎳蓄電池組合材料的缺陷，直流屏運(yùn)行時(shí)本質(zhì)上處于“浮充狀態(tài)”，此時(shí)鎘鎳蓄電池直流屏的使用壽命取決于充電機(jī)。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里的規(guī)定，廠(chǎng)家對(duì)鎘鎳蓄電池的保證命在10年以上，而具體使用的記錄情況僅有5年左右的時(shí)間。蓄電池直流屏壽命縮短的原因是由94于俯沖電流超標(biāo)會(huì)造成電解液中的水電解成氫、氧，這是造成蓄電池炸的根本原因，若采用鎘鎳蓄電池直流屏?xí)r未做特殊處理，則很容易引起意外事故。因此，直流屏的使用壽命長(zhǎng)短會(huì)受到其他方面因素的限制。

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3.氧化問(wèn)題。變電廠(chǎng)鎘鎳蓄電池直流屏使用期間也會(huì)出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)，使鎘鎳材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化鎘，造成極板的有效面積不斷減小。為了避免氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，變電站工作人員會(huì)定期對(duì)蓄電池進(jìn)行“活化試驗(yàn)”分析。在活化試驗(yàn)里需對(duì)蓄電池進(jìn)行充放電處理，這一階段的操作會(huì)發(fā)生極性反轉(zhuǎn)而導(dǎo)致蓄電池報(bào)廢。另外，氧化還原反應(yīng)在破壞鎘鎳直流屏性能的同時(shí)，對(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行也會(huì)埋下安全隱患，如：若把蓄電池完全安裝于柜內(nèi)，很容易引起燒毀、爆炸等安全事故。

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（二）密封鉛酸蓄電池直流屏

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在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)變電站直流屏技術(shù)不斷發(fā)展，許多新的蓄電池產(chǎn)品也在變電站中得到了普遍運(yùn)用?；阪k鎳蓄電池直流屏存在的不足，企業(yè)開(kāi)始采用密封鉛酸蓄電池，簡(jiǎn)稱(chēng)“閥控蓄電池”。這種產(chǎn)品在質(zhì)量、性能、價(jià)格、維護(hù)等方面均優(yōu)于鎘鎳蓄電池。如：閥控蓄電池?zé)o需進(jìn)行過(guò)多的維護(hù)或加水處理，為變電站操作人員提供了很大的方便。但該直流屏處于“全密封”狀態(tài)也引起了諸多問(wèn)題，尤其是在電池觀(guān)測(cè)、檢查等操作時(shí)，維護(hù)人員難以及時(shí)更新裝置。另外，由于國(guó)內(nèi)閥控蓄電池技術(shù)相對(duì)落后，產(chǎn)品運(yùn)用于變電站時(shí)壽命無(wú)保障，并且對(duì)于閥控蓄電池直流屏的運(yùn)行條件十分嚴(yán)格，給變電站的正常生產(chǎn)造成了很大的困難。