超級(jí)電容在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用（2）

3、 直流屏儲(chǔ)能系統(tǒng)

       直流屏作為供電電源， 在變電站、 發(fā)電廠、 大中型廠礦企業(yè)等供電系統(tǒng)中占有很重要的地位， 主要用于向控制、 保護(hù)、 通信設(shè)備、 自動(dòng)裝置操作機(jī)械和調(diào)節(jié)機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)供電， 同時(shí)可以作為獨(dú)立的事故照明電源， 所以其性能及可靠性直接影響到整個(gè)供電系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。

       由蓄電池組成的直流屏， 可以存儲(chǔ)很大的電能從而實(shí)現(xiàn)停電時(shí)長時(shí)間的直流供給， 在一些重要變電站(如 110kv 及以上級(jí)別的變電站) 應(yīng)用廣泛。 然而有些不重要的末端站及用戶站， 實(shí)際上并不需要停電后長時(shí)間的直流供給， 只是在分、合閘操作時(shí)需要直流電能。 考慮到要保證事故分閘的可靠性使用了蓄電池式直流屏， 必然帶來很高的運(yùn)營成本， 設(shè)備需要經(jīng)常的維護(hù)保養(yǎng)且使用壽命很短。 另外故障率也因其電池的多節(jié)串聯(lián)而增加，任何一節(jié)電池有問題， 都將影響整個(gè)蓄電池組的正常工作， 且廢棄蓄電池對(duì)環(huán)境帶來很大危害。由于上述設(shè)備存在的問題，人們迫切希望有較好的辦法來解決， 超級(jí)電容器的出現(xiàn)及其具備的優(yōu)良性能為解決這一問題帶來了希望。

超級(jí)電容器與電池相比, 具有許多電池?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

(1) 具有非常高的功率密度。

(2) 充電速度快。

(3) 使用壽命長。

(4) 低溫性能優(yōu)越。

(5) 超級(jí)電容器使用的材料安全、 無毒、 環(huán)保， 并且免維護(hù)。

      而蓄電池需要經(jīng)常維護(hù)， 廢棄的蓄電池對(duì)環(huán)境帶來很大危害。目前， 高壓開關(guān)柜的操作機(jī)構(gòu)大多采用 CD2、 CD10、 CD17 等型號(hào)， 其合閘電流一般在 100～200A， 超級(jí)電容器完全可以在短時(shí)間內(nèi)提供這樣大的電流。 經(jīng)過對(duì)直流屏的簡單改造， 完全可以替代蓄電池對(duì)電磁操作機(jī)構(gòu)供電。

       放電過渡過程結(jié)束時(shí)刻超級(jí)電容器兩端電壓與蓄電池兩端電壓非常接近， 電流值與理論分析非常接近。 因該合閘線圈通電 0. 2S 后， 電磁機(jī)構(gòu)合閘的動(dòng)作完成， 其輔助開關(guān) K 切斷合閘線圈回路， 在 0. 2 秒內(nèi)， 超級(jí)電容器的端壓和電流稍有下降， 但其平均值與蓄電池基本相同， 因此， 在合閘過程中， 超級(jí)電容器能提供與蓄電池同樣大的功率和能量。 由于超級(jí)電容器此時(shí)處在浮充狀態(tài)， 其充電時(shí)的能量的恢復(fù)要比蓄電池快得多， 能夠及時(shí)滿足下次分、 合閘要求， 這是超級(jí)電容器優(yōu)于蓄電池的一個(gè)很好的性能。 從以上的分析可以看出， 用超級(jí)電容器可以很方便的替代直流屏蓄電池進(jìn)行分、 合閘操作， 在電氣線路整改方面， 如果充電機(jī)容量足夠大， 可調(diào)電位器功率滿足要求， 電氣線路不必做整改， 而如果上述條件不能滿足要求， 只需對(duì)其充電線路中加合適的限流電阻即可用電容器替代直流屏中的蓄電池。