文档介绍：概述长期以来,电源因素制约着无电地区埋地管道阴极保护的发展,对于地处西部的输油、输气、输水管道就更加突出。而西部和一些管道所经过地区有着丰富的太阳能资源,那么就应充分利用这些资源。众所周知,利用太阳能光伏发电技术在我国已经成熟。因此,阴极保护采用太阳能光伏电源系统供电,是解决无电地区金属管道阴极保护的最佳方法之一。二、原理太阳能阴极保护供电系统是由太阳能电池阵列、充放电控制器、蓄电池组、恒电位仪、阴极保护体系等组成。如图1所示。系统框图:图1系统简单框图原理概述:白天有阳光时,光电池将吸收的阳光转换成电能,给蓄电池组充电,并给恒电位仪供电。夜晚无阳光时,由蓄电池组给恒电位仪供电。恒电位仪能自动调节管线对地的电流,达到自动恒定电位的目的,可使在一定距离内管线电位达到起保护作用的电位。当金属管道的保护层完好无损即未被腐蚀时,仅从电源取很小的电流,而当管线有腐蚀发生时,为保持电位的恒定,就需要更多的功率。三、阴极保护金属防腐有很多措施,最有效的方法是阴极保护法。当金属达到平衡电位后,再施加阴极电流,金属的电极电位从原平衡电位向负偏移,使金属进入免蚀区,实现保护。把被保护金属变成阴极的防止金属腐蚀的方法叫阴极保护。阴极保护有两种:一种是牺牲阳极法,指在要保护的金属构件上连接上一种电极电位较负(较活泼)的金属或合金作为防腐蚀电极阳极。根据电池原理,电子从阳极流向阴极,发生阴极极化,从而使金属钢铁得到保护。另外一种外加电流的方法,这种方法是利用外加电流电源,将保护的金属管与电源负极连接,使金属管变成阴极而进行阴极极化,以减小或防止金属腐蚀。目前国内外对石油和天然气输送管道均是在外加保护层的前提下实施电化学保护,而最成功的办法是外加直流电流阴极保护法。阴极保护应用条件如下:保护金属的介质必须是能导电的,以便能建立起连续的电路。保护金属材料在所处的介质中要容易进行阴极极化,否则耗电量大,不宜采用阴极保护。对于复杂的金属设备或构物,要考虑其几何上的“屏蔽作用”,防止保护电流的不均匀性。“没有电绝缘,就没有阴极保护”。电绝缘是阴极保护必不可少的条件,为了降低保护电流密度要采用覆盖层绝缘。被保护金属系统间的电连续性是阴极保护的一个条件,即确保电流的畅通。四、控制器控制器的主要功能是防止太阳能电池方阵对蓄电池组过充电或防止蓄电池组对负载过放电,同时保证对太阳能电池阵列起到最大功率点控制的作用。~,蓄电池组放电时,根据不同的放电率放电到单体电池平均电压U=~,以保护蓄电池。而太阳能光伏发电系统,必须设置控制调节转换装置,并起到如下的作用:(1)当蓄电池组过充或过放时,可以报警或自动切断电路,保护蓄电池组。(2)接需要设置高精度的恒压或恒流装置。(3)当蓄电池组有故障时,可以自动切换接通备用蓄电池组,以保证负载正常用电。(4)当负载发生短路时,可以自动断开。最大功率跟踪点设计本设计采用CVT(恒定电压跟踪法)的最大功率点控制,此方法相对简单有效。图2太阳能电池的伏安特性及其工作点在不同的日照强度下它与负载特性L的交点如a、b、c、d、e为系统当前的工作点。可以看出,这些工作点并不正好落在阵列可能提供的最大功率点a’、b’、c’、d’、e’,这就不能充分利用当前条件下阵列所能提