钜大LARGE | 点击量：3071次 | 2019年02月14日
怎么计算直流屏电池容量
直流屏的作用
直流屏提供直流电DC220V、48V等等，主要的作用是给高低压开关设备提供直流分合闸操作电源，及电力仪器仪表控制电源、临时照明等作用。应急电源提供交流电AC380/220。主要作用是在市电断电后，短时间（一般是60/90分钟）内给负载提供交流应急供电。所带负载一般为应急照明、金属灯、风机、电梯、防火卷帘门等电气设备。
直流屏的工作原理
直流屏两路市电经过交流切换输入一路交流，给各个充电模块供电。直流屏充电模块将输入三相交流电转换为直流电，给蓄电池充电，同时给合闸负载供电，另外合闸母线通过降压装置给控制母线供电。
系统中的各基础监控单元受主监控的管理和控制，通过通讯线将各基础监控单元采集的信息送给主监控统一管理。主监控显示直流系统各种信息，用户也可触摸显示屏查询信息及操作，系统信息还可以接入到远程监控系统。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
直流屏除基础的交流监控、直流监控、开关量监控外，还可以配置绝缘监测、电池巡检功能，用来对直流系统进行全面监控。
常用的直流屏电池容量
直流屏电池容量是都是按设计院选定的，常规选用直流屏电池容量一般为：
1、10KV变电系统：电池容量不得小于40AH
2、35KV变电系统：电池容量不得小于65AH
3、110KV变电系统：电池容量不得小于100AH
4、220KV变电系统：电池容量不得小于200AH
直流屏容量怎么确定
我们以当高压采用直流保护和操作时，配套的直流屏的容量到底如何选择呢？我看一般设计院的设计，断路器少的了就32~40AH，多了就50~65AH这个例题为例来详细的介绍一下计算方式。
1、根据操作机构选择
高压合闸机构为CD系列，其合闸电流为120A左右，按电力部标准，应满足瞬时两台同时合闸电流即240A，电池容量=240/放电倍率（一般取4）=60AH，所以选大于65AH的。
2、根据自定负荷选择。
普通双电源带两个变压器的系统40AH就可以了，因为直流屏主要是倒闸操作，并且是瞬时的，容量选的大只是因为系统庞大，如果高压柜的数量增加，就65AH。
直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷（Izc）、事故负荷（Isg）和冲击负荷（Ihz）。经常负荷主要包括经常带电的继电器，信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷，主要为事故照明负荷等，冲击负荷主要是断路器合闸时的短时（0.1~0.5S）合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据。据此可得：
直流操作电源的负荷一般来说可分为经常负荷（Izc）、事故负荷（Isg）和冲击负荷（Ihz）。经常负荷主要包括经常带电的继电器，信号灯以及其他接入直流系统的用电设备。事故负荷是当变配电所失去交流电源全所停电时必须由直流系统供电的负荷，主要为事故照明负荷等，冲击负荷主要是断路器合闸时的短时（0.1~0.5S）合闸冲击电流以及此时直流母线所须承担的其他负荷之和。此上三种负荷是选择直流操作电源容量的重要依据，据此可得蓄电池最大瞬时负荷：Imax=Izc+Isg+Ihz则蓄电池容量：C=Imax/C率（AH）C率是蓄电池放电倍率（A）。
你提的这个问题没说清楚，你仅仅说了高压采用直流保护和操作，但没有说是否还有别的直流负荷种类，直流屏通常说来可以分为动力负荷和控制负荷。动力负荷包括直流电动机、UPS电源、事故照明、直流变换电源等，控制负荷包括保护和自动装置电源、控制操作电源、计算机电源以及热工控制和远动装置电源。所以我们要做的工作首先是统计这两种负荷。通常计算蓄电池有两种方法，一种是容量法，源于原苏联，是过去我国工程设计中通用的计算法，这种计算方法对恒定放电的负荷计算简单快捷、准确，一般用于放电时间为1小时的放电过程。另一种是电流法在我国八十年代开始使用，起源于美国。在给定的事故放电电流I和事故放电时间t的情况下计算蓄电池容量时：电流法是用放电电流I和电流系数Kc=I/C10；容量法是用放电容量It=Cs和容量系数Kcc=Cs/C10计算，其基本计算式为：
根据你提到的情况估计你使用的场所是在配电所中，这往往考虑的情况较为简单，因为你的负荷并不复杂，主要是保护和自动装置电源、控制操作电源、计算机电源和事故照明。通常不存在较大的冲击性，但有一种情况，就是仍然采用电磁操作系统的高压断路器，它的合闸电压相当大，以CD10型为例，它的合闸电流瞬间就高大147A，比起现在通用的弹簧操作机构1--3A的电流就显太大了。这时就必须考虑适当放大蓄电池的容量。
直流屏电池容量计算方法
一、直流负荷统计表
二、蓄电池组电池个数及终止电压的确定
（一）蓄电池组电池个数的确定
1、保证在正常浮充运行时，直流母线电压不超过直流系统额定电压的105%：
取n=103个
n—蓄电池组电池数；
Ue—直流系统额定电压，取Ue=220V；
Ufc—单个蓄电池的浮充电压，取Ufc=2.25V/个。
2、按均衡充电时，直流母线电压不超过直流系统额定电压的110%（220&TImes；110%=242V）进行校核：
Um=n&TImes；Ujc=103&TImes；2.35=242.05=1.1Ue
Ujc—单个蓄电池的均充电压，取Ujc=2.35V/个。
根据以上计算，选择蓄电池组电池数为103个。
（二）终止电压的确定
保证在事故放电末期（各事故放电阶段）能够维持直流母线电压不低于允许值：
取Uz=1.9V/个
Uy—事故放电末期母线最低允许电压，取Uy=0.9Ue
Uz—单个蓄电池的终止电压
三、容量计算
1、满足站用电事故全停状态下的放电容量
Qe—所选蓄电池的额定容量（A.h）
Isg—事故负荷电流（A）
tsg—事故负荷持续时间（h）
Kq—放电容量比，取Kq=0.34
Kk—可靠系数，取Kk=0.8
2、满足在事故运行时供给最大瞬时冲击负荷的要求
Icj.max—所选蓄电池允许的最大冲击负荷，一般取Icj.max=1.25Qe
Icj—冲击电流（A）
Isg—事故负荷电流（A）
Qe≥0.8&TImes；（Isg+Icj）=0.8×（19.54+155）=140A.h
3、考虑到冬季环境因素，蓄电池标称容量是在25℃为基准的，温度每降低1℃时，其放电容量降低1%，以蓄电池室室温5℃计算，容量要降低20%，所以要考虑温度系数。
Qe’=Qe/0.8=140/0.8=174A.h
根据以上计算，选择蓄电池容量为200A.h。
四、充电、浮充电设备的选择计算
充电、浮充电装置采用多个高频开关整流模块并联，N＋1备份，即在N个模块满足蓄电池的充电电流（0.15C10）加上经常负荷电流的条件下，选用N+1个模块。
I=0.15C10+Ijc=0.15x200+5=35
选择整流模块的额定输出电流为20A，则可确定N=2，即总共选用3个高频开关整流模块。
整流模块的额定输出电压：180~260（V）
五、需要一次提供的交流负荷计算
效率按0.7计算，则：
Se.j=Ie.c×U/0.7=35×220/0.7=11000（VA）
取Se=11KVA
一次需提供的交流负荷为：11KVA个人算法仅供参考
a）按照事故持续放电容量（1小时放电率）确定蓄电池容量
QCt≥Kk（Ij+Is）t≈15Ah。
QCt事故持续时间为t小时内蓄电池放电容量
Kk可靠系数（取1.1）
Ij经常负荷（继电器常闭节点、信号灯等经常接入直流系统的用电设备）
Is事故负荷（主要为事故照明）
t事故持续时间（取1小时）
折算为标准蓄电池10小时放电率：QC10=QC1/0.55≈28Ah
b）按照直流最大电流确定蓄电池容量
Imax＝Ij+Is+Ih+If＝17.28A
Imax直流系统瞬时最大电流（同时考虑一台断路器合闸电流和一台断路器分闸电流）
查蓄电池厂家技术表中蓄电池最大放电电流（≤5s）确定蓄电池容量约为29Ah。
c）确定蓄电池只数
n＝0.85Ve/Vx＝0.85×220/1.8≈104只
n蓄电池只数
Ve直流系统额定电压（取220V）
Vx2V蓄电池放电终止电压（取1.8V）
折算为12V蓄电池为18只。
根据以上计算设计建议选用40Ah12V单体阀控铅酸蓄电池18只。
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