【数据分析】配电自动化终端后备电源选型探讨-第3页-北极星输配电网

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蓄电池配套电源管理模块配置

E品牌、P品牌、Y品牌蓄电池配套的电源管理模块均为FTU-D300-2424-N或FTU-D300-2424-W型号，电源管理模块参数整定包括浮充电压和充电电流，如表2所示。

按照国标要求[1]，铅酸蓄电池正常三段式充电过程要求如下：

(1)恒流限压充电：采用I10电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到(2.30～2.35)V×N限压值时，自动或手动转为恒压充电。

(2)恒压充电：在(2.30～2.35)V×N的恒压充电下，I10充电电流逐渐减小，直到充电电流减小至0.1I10电流。

(3)浮充充电：当充电电流减小至0.1I10电流后，电源管理模块将自动转为正常的浮充电运行，浮充电压值宜控制为(2.23～2.28)V×N。

现场后备电源运行分析

现场运行环境比较差，部分普通铅酸蓄电池与胶体电池出现不同程度的膨胀或负极酸化。因内阻过大无法测试其内阻值，需要进行更换的蓄电池，P品牌占比6.25%，Y品牌5%，E品牌为0。分析其主要原因有：

(1)浮充电压和充电电流设置不合理。现场E品牌和P品牌蓄电池充电的充电电流均设置为3A，均大于I10(2A)，充电电流过大，特别是高温条件下，缺乏对蓄电池浮充电压和电流的适当调节，导致蓄电池长期处于过度浮充状态，以致内部温度偏高，出现膨胀变形或负极酸化。

(2)现场运行环境恶劣。一般来说，铅酸蓄电池理想的运行环境为20～25℃，而在户外柜体中，夏天温度达到50～60℃，冬天温度则在零度以下，且春夏湿度大，加剧了铅酸蓄电池膨胀、负极板硫酸盐化等现象。

(3)蓄电池运行维护不当。大部分在运配电终端配置的蓄电池缺乏基本的运行维护，未设置定期活化，长时间处于浮充状态加剧了蓄电池损坏。

配电自动化终端后备电源需求分析

配电自动化终端后备电源容量的大小，取决于终端设备的整机功耗，由配电终端设备、通信设备、电源管理模块和操作一次设备所需功耗决定。据国家电网公司《配电自动化终端技术规范》可知，“三遥”DTU在所有终端中功耗最高，为20VA。对于一次设备功耗计算，经过对多家环网柜和柱上开关分合闸功率和储能功率进行录波比较，选取具有代表性的弹簧操作机构断路器和负荷开关间隔分合闸过程电压电流进行录波，分析如下。

负荷开关分合闸过程电源录波分析

对现场负荷开关配套间隔进行操作的录波如图4所示，考虑电源管理模块在交、直流转换时功率的消耗，因此对电源管理模块的输入电流、电压进行录波分析。

图4典型负荷开关合闸过程电压电流录波

负荷开关分合闸是通过弹簧机构传动的方式，推动开关主触头分闸和合闸，合闸启动电流大约在2～3工频周波，瞬时功耗大，约为220V×4A=880VA，弹簧机构传动时间一般持续2～3s，传动过程平均功耗为：220V×1.7A=374VA;负荷开关分闸原理与合闸相同，动作过程功耗与合闸基本一致。

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