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弱電機房供配電系統負荷計算實例分析

低壓供配電系統的設計中負荷的統計計算是一項重要內容，負荷計算結果對供電容量報裝、選擇供配電設備及安全經濟運行均起決定性的作用。

負荷計算目的和意義

低壓供配電系統的設計中負荷的統計計算是一項重要內容，負荷計算結果對供電容量報裝、選擇供配電設備及安全經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。

（2）計算流過各主要電氣設備（斷路器、隔離開關、母線、熔斷器等）的負荷電流，作為選擇設備的依據。

（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導線截面的依據。

（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法和二項式系數法確定用電設備的負荷，其中需要系數法是國際上普遍采用的確定計算負荷的方法，最為簡便；而二項式系數法在確定設備臺數較少且各臺設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法統計計算負荷。在方案設計階段可采用單位指標法；在初步設計及施工圖設計階段，宜采用需要系數法。

負荷計算原則

進行負荷計算時，應按下列原則計算設備功率：

（1）對于不同工作制的用電設備的額定功率應換算為統一的設備功率。

（2）整流器的設備功率是指額定交流輸入功率。

（3）成組用電設備的設備功率，不應包括備用設備。

（4）當消防用電的計算有功功率大于火災時可能同時切除一般電力、照明負荷計算有功功率，應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備功率、計算負荷。否則計算低壓總負荷時，不應考慮消防負荷。當消防負荷中有與平時兼用的負荷時，該部分負荷也應計入一般電力、照明負荷。

（5）單相負荷應均衡分配到三相上，當單相負荷的總計算容量小于計算范圍內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；當超過15%時，應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測試的作用
(1) 不能根據長光蓄電池的電導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) 有助于發現失效電池
可以看出,在336只1000Ah電池中,根據電導測試結果判定為失效的電池數為296只,比真正失效電池數(265個)多11.7%,即誤判率為11.7%.
當然,測量電池的浮充電壓比測量電池的內阻(電導)要簡單得多,從電池浮充電壓的變化是很容易發現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,內阻就會加大.因而若發現電池電導迅速下降,就有可能是電池失水的信號.
(4) 電導測試儀是有用的
長光蓄電池電導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
上世紀60年代中期，美國科學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生了極化現象。在密封式蓄電池充電過程中，內部產生氧氣和氫氣，當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合的快速充電方法，如圖3所示。首先，以恒電流充電至預定的電壓值，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束時采用恒電流充電，中間用恒電壓充電。當電流衰減到預定值時，由第二階段轉換到第三階段。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。
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
為了能夠最大限度地加快蓄電池的化學反應速度，縮短蓄電池達到滿充狀態的時間，同時，保證蓄電池正負極板的極化現象盡量地少或輕，提高蓄電池使用效率。快速充電技術近年來得到了迅速發展。
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充電接受曲線的限制，這也是蓄電池充電理論的新發展。
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，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化學反應產生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使濃差極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
這種技術是美國的一項專利技術，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，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，將電池恢復至完全充電態。通過間歇停充，使蓄電池經化學反應產生的氧氣和氫氣有時間重新化合而被吸收掉，使濃差極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。