磁通門電流傳感器在直流電源系統(tǒng)有源逆變電網(wǎng)回饋裝置中的應(yīng)用
在國家推進節(jié)能減排和綠色制造大背景下,節(jié)能減排成為各行各業(yè)提及頻率最高的詞匯。電力行業(yè)作為耗能與排污的重點領(lǐng)域,其轉(zhuǎn)換效率的高低和污染控制的好壞,對資源和環(huán)境都產(chǎn)生重要影響。
電廠或變電站中,直流電源系統(tǒng)(蓄電池)是保證電力操作安全的重要組成部分。合理使用和維護蓄電池,使之保持在良好的運行狀態(tài),這是延長電池壽命和提高直流操作電源可靠性的關(guān)鍵。蓄電池(尤其是免維護鉛酸蓄電池,VRLA閥控電池)經(jīng)過一段的使用后,由于活性物質(zhì)脫落,極柵腐蝕或極板變形,硫化等導(dǎo)致容量降低,甚至失效。為了驗證電池好壞并測量電池的容量,必須定期進行核對性放電實驗。
常規(guī)的放電方式是采用電阻放電的裝置成本低,結(jié)構(gòu)簡單,但體積笨重,發(fā)紅發(fā)熱,溫升高,有火災(zāi)隱患,技術(shù)上也不能滿足電池恒流放電以測量容量的需要。利用PTC熱敏電阻雖然降低了失火風(fēng)險,但浪費大量能源的缺點并未解決。
因此將蓄電池能量逆變成交流電能并回饋電網(wǎng)的方式,無疑是理想的解決方案。
這樣的好處在于:
1、逆變效率高,熱量消耗極少,環(huán)境溫度低。
2、放電穩(wěn)定,記錄精確,不存在電阻式放電溫升導(dǎo)致阻值變化從而電流不準的現(xiàn)象。
3、能量回饋電網(wǎng),無浪費。
4、降低維護人員的勞動強度大,適合電站的完全無人值守。
有源逆變放電系統(tǒng)組成圖
在這個系統(tǒng)中,要實現(xiàn)無人值守,定時核對性自動放電回饋電網(wǎng),最重要的就是由控制系統(tǒng)判斷蓄電池是否處于浮充狀態(tài),只有在浮充狀態(tài)下,核對性放電才有意義。
根據(jù)蓄電池的自放電率,浮充電流為了滿足電池本身的自放電一般很小,通常為1mA/Ah,比如100Ah的蓄電池組,其浮充電流也就在100mA左右。這樣就需要此處的電流傳感器,既要能測量充電時0.1C均充電流(100Ah時,10A),又要能夠測量100mA的浮充電流,目前的霍爾電流傳感器無法滿足要求,只有磁通門電流傳感器能夠完美的實現(xiàn)準確測量。
另一處需要精確測量的則是2處,此處電流傳感器測量電池組的放電電流,由于逆變裝置本身存在一定諧波(一般要求不高于3%),故在直流電流中會附加一部分交流電流成分(見附圖),現(xiàn)有的霍爾電流傳感器由于是跟隨型輸出信號,往往無法滿足現(xiàn)有采集系統(tǒng)的需求,在小電流時測量不準確,數(shù)據(jù)偏差大,影響對電池系統(tǒng)的容量判斷。
基于以上需求,柏艾斯的磁通門電流傳感器FDIB-C16-H系列,可以完美的滿足上述要求。由于磁通門電流傳感器特有的超高靈敏性,使得其具有了超大的動態(tài)電流測量范圍,可以準確測量從毫安級到百安級的電流。
經(jīng)過實際對比測試,柏艾斯的磁通門電流傳感器FDIB-C16-H能夠很好的適應(yīng)電池充放電類的電流測量應(yīng)用。
基于磁通門原理的電流傳感器FIA-C07,亦可以準確測量毫安到百安電流的大小,現(xiàn)場測試中。
波形發(fā)生了畸變,非純直流,小電流時,諧波成分較高,影響測量裝置讀數(shù)。
FDIB-C16-H是最合理的方式,對于測量百安級以內(nèi)的直流電流有著霍爾傳感器無可比擬的優(yōu)勢。
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