0.05
第二次：采用单相交流170V经全波整流后作电源充电。
时间（秒）
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
充电电流（A）
3.3
2.2
1.7
1.25
0.71
0.49
0.345
0.22
0.14
0.09
0.07
电容端电压V）
85.3
158
172.9
197
213.8
224
230.9
235
237.5
238.9
小节：不同的充电电源对充电速度有影响，但不管什么电源电容由零伏充至额定电压时仅需3分钟。 以后，长期浮充电流在0~10mA变化。
3、 超级电容自放电测试
将超级电容充至242V后，与负载完全脱离，隔日同一时间测量电容端电压记录如下：
第一次：未经浮充电：
时间
6月17日
6月18日
6月19日
6月20日
6月21日
电容端电压V
242
202
180
163
148
ΔV/h
1.6
0.9
0.7
0.60
第二次：经过30分钟以后的浮充
时间
6月24日
6月25日
6月26日
6月27日
6月28日
电容端电压V
260
233
212
194
178.6
ΔV/h
1.12
0.88
0.74
0.645
注：ΔV/h为电容端电压下降速度，用下降电压变化量除以小时。
小节：端电压下降速度与是否经过浮充有关，未经浮充开始几个小时达2~3V/h，既每小时下降2~3V，经过浮充半小时以后，自放电速度明显变缓，可能是电容内部电荷来不及分布均匀有关。在正常运用时，超级电容处在长期浮充状态，完全断开负载后可维持有效电压达3天（72小时）。
4、带经常性负载的放电试验：
模拟当电网失电后，由电容放电来维持直流母线电压的试验。根据电力工程设计手册中,关于直流系统控制母线电压允许波动范围为85%~110%Vn，Vn=220V时，电压波动范围为187V~242V。下面是母线电压242V，电容放电至187V时，不同负载的维持时间的实测值。
经常性负载（A）
5
4
3
2
1
维持母线电压时间（秒）
10.8
13.6
18
27.2
54
注：经常性负载按如下方式取其平均值，在242V时，读取电流值I1；187V读电流值为I2；平均值为：I1+I2/2。
小节：中小型变电站如将信号灯换成LED节能灯后，控制母线电流一般小于2A，将保持30秒钟的跳合闸能力。在实际运用中，将配备2只电容互为热备用，因而在极端的情况下，经常性负荷达4A，维持母线电压能达20秒，对于任何一种继电保护，其动作时间都在数秒钟内必须完成。所以说它非常可靠，因为留有了充足的跳合闸的能量。
四、超级电容直流屏与蓄电池直流屏的性能对比
1、无任何种蓄电池都需要配置一套精确的，性能优良的充放电装置。这套装置故障率相对较高，而用超级电容的直流屏可简化这套装置，降低了故障率，使成本下降。
2、蓄电池过充电、过放电都会缩短使用寿命，而超级电容不存在过充电、过放电的问题，只需限制最高充电电压就行了。
3、蓄电池有较大的维护量，即便是免维护蓄电池，同样需要维护；而超级电容只需定期检测其容量是否下降就行了，做到了真正意义上的免维护。
4、蓄电池一旦过放电，要恢复其容量得充电数小时；而超级电容恢复到额定电压，仅需几分钟。单只电容合闸后端电压下降5V，数秒钟即可复原。
5、电网停电后，直流屏依靠蓄电池放电来维持直流母线电压，电池组的能量毕竟有限。停电时间过长，会使电池的能量放完，如不加限制，必然会导致电池组电压下降到终止电压以下而受损，甚至无法再充电而报废。而超级电容当电网停电后，在带有经常性负荷的情况下仍可保证几百次的跳闸和数次合闸。这一点对具有综合重合闸装置和备用电源自动投入装置的中小型终端变电站足矣。
如果是母线短路，引起电网电压过低，只要继电保护能正确动作，在短短的几秒钟内，更能可靠的跳闸，事故跳闸后，没有必要维持一定时间的直流供电。当事故处理完毕后，电网恢复供电，在几分钟内，又具有分、合闸能力了。
五、 由超级电容组成的零维护直流屏简介
武汉海山电子仪器公司为充分发挥超级电容的特点，而研制的新型直流屏，型号为：PED-WC01。该产品定位于110KV、35KV、10KV的中小型未端变电站以及企业内部的6KV配电系统，要求经常性负荷小于5A的场所。
该产品性价比较高，采用了当今最流行的新技术，选用日本TDK或ABB公司生产的高频开关整流模块。集成了电压控制、电流控制，以及过程控制于一体，实现对电容恒流充电，达到额定电压后，自动转为恒压控制。，实现无人值成套系统配置了PLC+触摸屏方式，并配有四遥接口，使维护工作量降至最低，价格在同档次的直流屏中也是最低的。它是理想的变电站直流屏更新换代班的首选产品。
对于较为重要的变电站，可选择较小容量的免维护蓄电池与超级电容组成复合电源，由超级电容来承担冲击负荷，蓄电池承担经常性负荷，在蓄电池检修期间，超级电容完全能够挑起重任，这样既降低了成本，又使蓄电池免受大电流冲击而延长寿。
本文关键字：变电站 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
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