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弱電機房供配電系統(tǒng)負荷計算實例分析
低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計中負荷的統(tǒng)計計算是一項重要內(nèi)容，負荷計算結(jié)果對供電容量報裝、選擇供配電設(shè)備及安全經(jīng)濟運行均起決定性的作用。
負荷計算目的和意義
低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計中負荷的統(tǒng)計計算是一項重要內(nèi)容，負荷計算結(jié)果對供電容量報裝、選擇供配電設(shè)備及安全經(jīng)濟運行均起決定性的作用。負荷計算的目的是：
（1）計算變配電所內(nèi)變壓器的負荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據(jù)。
（2）計算流過各主要電氣設(shè)備（斷路器、隔離開關(guān)、母線、熔斷器等）的負荷電流，作為選擇設(shè)備的依據(jù)。
（3）計算流過各條線路（電源進線、高低壓配電線路等）的負荷電流，作為選擇線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。
（4）計算尖峰負荷，用于保護電器的整定計算和校驗電動機的啟動條件。
負荷計算方法
我國目前普遍采用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法確定用電設(shè)備的負荷，其中需要系數(shù)法是國際上普遍采用的確定計算負荷的方法，最為簡便；而二項式系數(shù)法在確定設(shè)備臺數(shù)較少且各臺設(shè)備容量差別大的分支干線計算負荷時比較合理；在建筑配電中，還常用負荷密度法和單位指標(biāo)法統(tǒng)計計算負荷。在方案設(shè)計階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，宜采用需要系數(shù)法。
負荷計算原則
進行負荷計算時，應(yīng)按下列原則計算設(shè)備功率：
（1）對于不同工作制的用電設(shè)備的額定功率應(yīng)換算為統(tǒng)一的設(shè)備功率。
（2）整流器的設(shè)備功率是指額定交流輸入功率。
（3）成組用電設(shè)備的設(shè)備功率，不應(yīng)包括備用設(shè)備。
（4）當(dāng)消防用電的計算有功功率大于火災(zāi)時可能同時切除一般電力、照明負荷計算有功功率，應(yīng)按未切除的一般電力、照明負荷加上消防負荷計算低壓總的設(shè)備功率、計算負荷。否則計算低壓總負荷時，不應(yīng)考慮消防負荷。當(dāng)消防負荷中有與平時兼用的負荷時，該部分負荷也應(yīng)計入一般電力、照明負荷。
（5）單相負荷應(yīng)均衡分配到三相上，當(dāng)單相負荷的總計算容量小于計算范圍內(nèi)三相對稱負荷總計算容量的15%時，全部按三相對稱負荷計算；當(dāng)超過15%時，應(yīng)將單相負荷換算為等效三相負荷，再與三相負荷相加。
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合理評價長光蓄電池電導(dǎo)測試的作用
(1) 不能根據(jù)長光蓄電池的電導(dǎo)值去推斷它的放電容量和使用壽命.
其中道理如本文前面所述.13716679560
(2) 有助于發(fā)現(xiàn)失效電池
可以看出,在336只1000Ah電池中,根據(jù)電導(dǎo)測試結(jié)果判定為失效的電池數(shù)為296只,比真正失效電池數(shù)(265個)多11.7%,即誤判率為11.7%.
當(dāng)然,測量電池的浮充電壓比測量電池的內(nèi)阻(電導(dǎo))要簡單得多,從電池浮充電壓的變化是很容易發(fā)現(xiàn)失效電池或落后電池的(落后電池不一定是失效電池).
(3) 檢查電池是否失水
由于VRLA采用貧液式設(shè)計,電池的放電容量對電解液量非常敏感.電池一旦失水,放電容量就會下降,內(nèi)阻就會加大.因而若發(fā)現(xiàn)電池電導(dǎo)迅速下降,就有可能是電池失水的信號.
(4) 電導(dǎo)測試儀是有用的
長光蓄電池電導(dǎo)測試儀本身是無可非議的.不能用它來予測密封鉛蓄電池的容量或壽命,這不是儀器之過,這是由密封鉛蓄電池本身決定了的.若用它予測其他類型電池的容量[9],只要實踐證明可行,儀器仍然會大有用武之地.
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長光蓄電池充電方法的研究
1 長光蓄電池充電理論基礎(chǔ)
上世紀(jì)60年代中期，美國科學(xué)家馬斯對開口蓄電池的充電過程作了大量的試驗研究，并提出了以最低出氣率為前提的，蓄電池可接受的充電曲線，如圖1所示。實驗表明，假如充電電流按這條曲線變化，就可以大大縮短充電時間，并且對電池的容量和壽命也沒有影響。原則上把這條曲線稱為最佳充電曲線，從而奠定了快速充電方法的研究方向。
由圖1可以看出：初始充電電流很大，但是衰減很快。主要原因是充電過程中產(chǎn)生了極化現(xiàn)象。在密封式蓄電池充電過程中，內(nèi)部產(chǎn)生氧氣和氫氣，當(dāng)氧氣不能被及時吸收時，便堆積在正極板二階段法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法，如圖3所示。首先，以恒電流充電至預(yù)定的電壓值，然后，改為恒電壓完成剩余的充電。一般兩階段之間的轉(zhuǎn)換電壓就是第二階段的恒電壓。
2)三階段充電法在充電開始和結(jié)束時采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當(dāng)電流衰減到預(yù)定值時，由第二階段轉(zhuǎn)換到第三階段。這種方法可以將出氣量減到最少，但作為一種快速充電方法使用，受到一定的限制。
2.1 恒壓充電法
充電電源的電壓在全部充電時間里保持恒定的數(shù)值，隨著蓄電池端電壓的逐漸升高，電流逐漸減少。與恒流充電法相比，其充電過程更接近于最佳充電曲線。用恒定電壓快速充電，如圖4所示。由于充電初期蓄電池電動勢較低，充電電流很大，隨著充電的進行，電流將逐漸減少，因此，只需簡易控制系統(tǒng)。
這種充電方法電解水很少，避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大，對蓄電池壽命造成很大影響，且輕易使長光蓄電池極板彎曲，造成電池報廢。
鑒于這種缺點，恒壓充電很少使用，只有在充電電源電壓低而電流大時采用。例如，汽車運行過程中，蓄電池就是以恒壓充電法充電的。
2.2 快速充電技術(shù)
為了能夠最大限度地加快蓄電池的化學(xué)反應(yīng)速度，縮短蓄電池達到滿充狀態(tài)的時間，同時，保證蓄電池正負極板的極化現(xiàn)象盡量地少或輕，提高蓄電池使用效率?？焖俪潆娂夹g(shù)近年來得到了迅速發(fā)展。
下面介紹目前比較流行的幾種快速充電方法。這些方法都是圍繞著最佳充電曲線進行設(shè)計的，目的就是使其充電曲線盡可能地逼進最佳充電曲線。
2.2.1 脈沖式充電法 長光蓄電池
這種充電法不僅遵循長光蓄電池固有的充電接受率，而且能夠提高長光蓄電池充電接受率，從而打破了長光蓄電池指數(shù)充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發(fā)展。
脈沖充電方式首先是用脈沖電流對電池充電，然后讓電池停充一段時間，如此循環(huán)，如圖5所示。充
電脈沖使蓄電池布滿電量，而間歇期使長光蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了長光蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪的恒流充
電能夠更加順利地進行，使蓄電池可以吸收更多的電量。間歇脈沖使蓄電池有較充分的反應(yīng)時間，減少了析氣量，提高了蓄電池的充電電流接受率。
2.2.2 ReflexTM快速充電法
這種技術(shù)是美國的一項專利技術(shù)，它主要面對的充電對象是鎳鎘電池。由于它采用了新型的充電方法，解決了鎳鎘電池的記憶效應(yīng)，因此，大大降低了蓄電池的快速充電的時間。鉛酸長光蓄電池的充電方法和對充電狀態(tài)的檢測方法與鎳鎘電池有很大的不同，但它們之間可以相互借鑒。
如圖6所示，ReflexTM充電法的一個工作周期包括正向充電脈沖，反向瞬間放電脈沖，停充維持3個階段。
2.2.3 變電流間歇充電法
這種充電方法建立在恒流充電和脈沖充電的基礎(chǔ)上，如圖7所示。其特點是將恒流充電段改
為限壓變電流間歇充電段。充電前期的各段采用變電流間歇充電的方法，保證加大充電電流，獲得絕大部分充電量。充電后期采用定電壓充電段，獲得過充電量，將電池恢復(fù)至完全充電態(tài)。通過間歇停充，使蓄電池經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使?jié)獠顦O化和歐姆極化自然而然地得到消除，從而減輕了蓄電池的內(nèi)壓，使下一輪的恒流充電能夠更加順利地進行，使蓄電池可以吸收更多的電量。
