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關(guān)鍵詞: 電容測量; ESR測量; BUCK變換器; 數(shù)字電源
中圖分類號: TN710?34 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2015)24?0148?04
An online monitoring method for output?end electrolytic capacitor of
switching mode power supply
LI Qi, YANG Biao, YU Hao, FENG Lian
(School of Information Engineering and Automation, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China)
Abstract: The performance degradation of the electrolytic capacitor in switching mode power supply is an important factor to result in power failure, so a method of monitoring the capacity of output?end aluminum electrolytic capacitor and series equivalent resistance (ESR) on line is proposed for the digital?controlled switching mode power supply in allusion to BUCK topology, which can realize the real?time monitoring to the performance degradation of the output?end capacitor. When the load occurs step decline, by integrating the current of the capacitor, the capacitance is calculated in combination with charge conservation theorem, and the ESR value of the capacitor is calculated based on the voltage in both ends in charging process of the capacitor. The method is verified by the experiment, in which STM32F4 is used as the controller. The results show that the proposed method can measure the ESR and capacitance, and monitor the performance degradation of the capacitor in real?time. The algorithm of the method has low complexity, simple hardware structure, little error and strong feasibility.
Keywords: capacitor measurement; ESR measurement; BUCK converter; digital power supply
0 引 言
開關(guān)電源是目前應(yīng)用最廣泛的電源,應(yīng)用表明電解電容的壽命是開關(guān)電源壽命的主要瓶頸。在工作過程中電解電容等效電路模型中的串聯(lián)等效電阻(ESR)會不斷增大,容量下降[1],使得開關(guān)電源輸出紋波增加,甚至使電子、電氣設(shè)備損壞,造成損失。目前對鋁電解電容的失效機理與故障預(yù)測已經(jīng)有很多研究[1?3],但預(yù)測電解電容壽命需要對開關(guān)電源的輸出紋波進行長期的監(jiān)測、統(tǒng)計,然而分析這些數(shù)據(jù)并得出預(yù)期壽命需要比較大的計算量與復(fù)雜的硬件電路,多用于工業(yè)生產(chǎn)成品開關(guān)電源的產(chǎn)品壽命預(yù)測。例如文獻[4]使用了CPLD和32位微控制器采樣紋波信號,基于改進的EMD算法和基于改進 EMD的Hilbert變換算法提出一種實時估測ESR值的方法,算法的時間和空間復(fù)雜度都很高。文獻[5]提出了一種基于開關(guān)電源穩(wěn)態(tài)輸出電壓紋波的監(jiān)測電容容量與ESR值的方法。在開關(guān)電源運行中進行硬件實時監(jiān)測是低成本的有效方案,可與上述電源壽命預(yù)測的方法相互補,達到了避免開關(guān)電源因電解電容退化而失效的目的。本文提出了一種在線式監(jiān)測開關(guān)電源輸出端鋁電解電容容量與ESR值的方法,以此監(jiān)測電容的退化情況。該方法不影響電源系統(tǒng)的正常運行并能很好地與現(xiàn)有的數(shù)字電源控制技術(shù)相結(jié)合,有一定的可行性,算法復(fù)雜度低。本文使用STM32F4作為控制器進行了實驗驗證,該方法有很好的實時性和一定的精確度。
1 電容容值的測量
1.1 理論基礎(chǔ)
如圖1所示,對于一個典型的BUCK拓撲的開關(guān)電源,其中Vi是輸入電壓,Vo是輸出電壓,Io是輸出電流,L是拓撲中電感的電感值,D是占空比,k為開關(guān)周期的次數(shù)。在處于穩(wěn)態(tài)時,電感電流iL(t)在開關(guān)管開通時以斜率[Vi-VoL]上升;在開關(guān)管關(guān)斷時以斜率[-VoL]下降[6]。
圖1 BUCK變換器的拓撲結(jié)構(gòu)
電感電流在開關(guān)管QH開通、關(guān)斷時的表達式為:
[iLt=Vi-VoLt+Io-Vo1-D2Lfs, 0≤t
拓撲中的電容起到吸收電感電流iL(t)中交流分量的作用,使得輸出電流Io穩(wěn)定。
[iCt=iLt-Io] (2)
由式(2)可得電容電流iC(t)的表達式為:
[iCt=Vi-VoLt-Vo1-D2Lfs, 0≤t
如圖2所示,當負載電流io(t)在t1時刻發(fā)生向下的階躍變化,從Io1~Io2的變化量為Δi,而電感電流iL(t)不能突變,因此電容電流iC(t)也發(fā)生階躍變化,使得輸出端電容電壓Vo升高,達到Vom。
圖2 電感電流、負載電流與輸出端電壓的關(guān)系
劉雁飛等提出了電荷平衡法[7?9],當負載發(fā)生階躍變化時,進行非線性控制,使得負載階躍變化前后電容充放電電荷平衡,從而使電容電壓回到穩(wěn)態(tài)輸出電壓Vref。本文所采用的監(jiān)測電容的方法基于電荷平衡的控制方法,當電源負載電流發(fā)生階躍變化時,強制開關(guān)管QH關(guān)斷,使得電感電流iL下降,跌落至負載電流Io2以下,這時相應(yīng)的電容電流為:
[iCt=Vi-VoLt1-Vo1-D2Lfs-VoLt2, 0≤t1
這樣,根據(jù)t1~t2時刻的電流積分與測量到的電壓峰值Vom,基于電荷守恒定理可以得到式(5),由此式求得電容值C。
[C=t2t1iCtdtVomax-Vref] (5)
1.2 電容電流積分方法
在本文所提出的方法中,式(5)中電流積分的精確度很重要。檢測電容電流iC(t)需要添加額外的檢流電阻且會影響電源的性能,因此在假設(shè)電感電流紋波率很小的條件下,本文中電容電流通過其他量間接測得。
1.2.1 第一種方法
第一種方法假設(shè)輸出電壓Vo是理想的,基本不變,根據(jù)負載階躍下降時電流的變化量Δi和電感電流變化率[k=-VoL,]通過三角形面積公式即可求得電容電流的積分量,如下:
[t2t1iCtdt=Δi22k] (6)
1.2.2 第二種方法
第二種方法是從負載發(fā)生階躍下降時刻開始計時,測量從負載階躍下降時刻t1到電容電流過零時刻t2所用時間即T,結(jié)合電流階躍變化量Δi可得式(7),這樣根據(jù)式(5)便可求得電容值C。
[t2t1iCtdt=ΔiT2] (7)
1.2.3 斜率修正法
實際的輸出電壓Vo是變化的,為了準確地求解電感電流,以Vo為中間變量,在電感電流下降時得到式(8)。
[LdiLtdt=1Ct1t2iLt-Io2dt+ESRiLt-Io2] (8)
圖3中的理論值為使用式(8)中的微分方程來計算電容電流積分,從而得到的輸出電壓Vo曲線(其他參數(shù):電容值C為100 μF,ESR的值為10 mΩ,電感值L為2 μH,輸出電壓Vo為1 V,電流階躍下降量Δi為4 A)??梢姺椒ㄒ槐确椒ǘ`差大,但使用方法二需要對電流過零時間進行檢測,增加了額外的硬件電路。因此本文提出了電感電流斜率修正法,在方法一的基礎(chǔ)上預(yù)先對曲線積分近似法進行擬合,使用電感電流修正斜率kC,使得式(9)成立,這樣便可使用kC替代式(6)中的k計算電容電流積分。
[kC=Δi2t2t1iCtdt] (9)
圖3 兩種積分方法與理論值的對比
如圖4為使用修正斜率方法與方法二和理論值的誤差,可見選擇恰當?shù)膋C可使得積分誤差很小,但隨著電容退化,其容值C的下降,使用斜率修正法的誤差會逐漸向正方向增加;第二種方法的誤差也向正方向增加,但在一定電容容值范圍內(nèi)斜率修正法造成的誤差比第二種方法小。
圖4 斜率修正方法與方法二的對比
2 ESR的測量
對于一個實際的電容,有如圖5(a)所示的理想元件等效模型[10]。其中ESR為串聯(lián)等效電阻,ESL為串聯(lián)等效電感,EPR為并聯(lián)等效電阻。通常EPR很大ESL很小,所以兩者可以忽略不計。由于電容中ESR的存在,實際測得的電容電壓值中還包含了ESR的電壓分量VESR。在開關(guān)切換瞬間突變的iC電流在ESR上產(chǎn)生電壓,而理想電容Creal兩端的電壓不能突變,使得在電容電流階躍變化時電容電壓也有小幅的階躍變化。如圖5(b)所示,ESR上的電壓隨著電容電流的下降而下降,在t2時刻,理想電容兩端的電壓VC等于輸出電壓Vo。
圖5 電容的理想元件等效模型與電壓關(guān)系
基于上文的斜率修正方法,電感電流以固定的斜率kC下降,根據(jù)三角形相似公式可以求出td時刻的理想電容電壓 VC(td)為:
[VCtd=Vom1-td2T2] (10)
因此在td時刻由測量的輸出電壓Vo(td),結(jié)合計算出的電感電流iL(td)即可由式(11)求得ESR的值RESR。
[RESR=Votd-VCtdio2-kCtd] (11)
在開關(guān)切換的一瞬間ESR所產(chǎn)生的電壓最大,此時還會有因開關(guān)管狀態(tài)切換而產(chǎn)生的電壓尖峰,因此測量時刻td應(yīng)選擇在尖峰電壓產(chǎn)生的振蕩衰減之后。觸發(fā)電路及控制器的中斷響應(yīng)會產(chǎn)生一定的延時,必要時還應(yīng)額外的增加延遲。
3 實驗驗證
實驗電路參數(shù)如表1所示。
表1 實驗電路參數(shù)
本文使用STM32F407VG作為數(shù)字電源的控制器進行實驗,使用了前文所述的電感斜率修正的方法,圖6為算法流程圖。
圖7為電路框圖,其中電壓跟隨器與檢流放大器使用高精度儀表運算放大器INA128,微分電路使用LM358搭建,柵極驅(qū)動器使用IR2110S,峰值保持器使用AD783。
圖6 算法流程圖
圖7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
在電源負載穩(wěn)定時,STM32F4作為電源的PID控制器,在負載發(fā)生階躍變化時微分電路將輸出脈沖觸發(fā)控制器的外部中斷EXIT1,使用STM32F4中三個獨立的ADC模塊采樣輸出電壓Vo、峰值電壓Vom與輸出電流Io。在中斷函數(shù)中,采樣輸出電壓Vo(td)、峰值電壓Vom、負載階躍變化前輸出電流Io1、負載階躍變化后輸出電流Io2,按前文方法可計算得到電容的RESR與電容值C。經(jīng)驗證,本文所提出的方法可以在5 μs內(nèi)完成計算,具有一定的實時性。
表2為負載階躍減小Δi=5 A時的實驗結(jié)果,表3為負載階躍減小Δi=3 A時的實驗結(jié)果。
表2 Δi=5 A時的實驗結(jié)果
表3 Δi=3 A的實驗結(jié)果
4 結(jié) 語
通過電容的電荷守恒原理提出了一種在線式的監(jiān)測開關(guān)電源輸出端鋁電解電容容量與ESR值的方法,并基于BUCK拓撲進行了理論推導(dǎo)與實驗。本文對電容電流積分的計算方法進行了分析,并提出一種高精度的斜率修正方法。
仿真表明該方法精確度高,實驗驗證表明該方法算法復(fù)雜度低,有很好的實時性。但在電容值C較小、ESR值較大時仍有較大誤差,因此改進電容電流積分方法、提高電壓測量的精度仍然是后續(xù)研究工作的重點。此外,加入數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理功能,消除因外部干擾導(dǎo)致的不合理誤差也是很有必要的。
注:本文通訊作者為楊彪。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:非固體電解質(zhì)鉭電容器;漏電流;氧化膜;電容失效
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)12-00-02
0 引 言
鉭電解電容器因其容量大、體積小、電性能優(yōu)良、工作溫度范圍寬、可靠性高,在通信、航天等領(lǐng)域被廣泛選用。在筆者去年生產(chǎn)的產(chǎn)品中連續(xù)出現(xiàn)兩例CA35型非固體電解質(zhì)鉭電容器失效現(xiàn)象,失效模式為漏電流超標,要求漏電流小于1 μA,實際測量達到28 μA,影響產(chǎn)品整機性能。為搞清楚電容器漏電流超標的原因,筆者走訪電容器生產(chǎn)廠家,查閱大量資料,了解了電容器生產(chǎn)過程控制及電容器在使用中注意事項,現(xiàn)將其整理,以供遇到類似問題的技術(shù)人員參考。
1 非固體鉭電解質(zhì)電容器的制造工藝過程
非固體鉭電解質(zhì)電容器的主要的生產(chǎn)工藝過程包括成型、燒結(jié)、形成、裝配、老化五個過程。電容器按陽極設(shè)計要求,將鉭粉壓制成型,并插入鉭絲作為陽極引出的過程為成型。在高溫高真空條件下,獲得具有合適空隙度的高純鉭塊的過程為燒結(jié),燒結(jié)后如圖1所示。
用電化學(xué)方法在鉭陽極表面生成一層氧化膜,作為電容器的介質(zhì)的過程是形成。形成后如圖2所示。
圖1 鉭電容燒結(jié)后 圖2 鉭電容形成后
將非固體電解質(zhì)鉭電容器采用銀或鉭外殼封裝,殼內(nèi)灌注電解液(電解質(zhì))作為電容器的陰極的過程稱為裝配。對電容器100%高溫電老化,修復(fù)氧化膜,使電容器的性能趨于穩(wěn)定,剔除早期失效產(chǎn)品,提高電容器的可靠性的過程為老化過程。
由電容器的制造工藝不難看出,電容器是由陽極(鉭絲)、介質(zhì)(氧化膜)、陰極(電解液)組成。
2 工作介質(zhì)對漏電流的影響
非固體電解質(zhì)鉭電容器的工作介質(zhì)為在鉭塊表面用電化學(xué)方法生成的一層氧化膜Ta2O5,Ta2O5氧化膜系無定形結(jié)構(gòu),它的離子呈不規(guī)則無序排列。理想中的電容器介質(zhì)應(yīng)是完美無缺的薄膜,其厚度以納米計,僅有幾十至幾百納米,它的絕緣電阻可達幾百兆歐以上,氧化膜越厚,其耐壓也越高。而實際上Ta2O5表面存在各種微小的疵點、空洞以及隙縫之類的缺陷,漏電流就是通過這些缺陷的雜質(zhì)離子電流和電子電流所組成。正常情況下,漏電流值很小,但是如果電流較大,在試驗的高應(yīng)力下,電應(yīng)力集中,電流密度大,使疵點周圍的氧化膜“晶化”,擴大了疵點面積,介質(zhì)質(zhì)量進一步惡化,絕緣電阻下降,漏電流急劇增加。
3 影響氧化膜質(zhì)量的因素
造成非固體電解質(zhì)鉭電容器漏電流的根本原因是陽極氧化膜出現(xiàn)缺陷,絕緣電阻下降所致,因此要控制漏電流,必須對影響氧化膜絕緣性的各種因素進行控制,影響鉭電容器氧化膜絕緣性的因素主要有三個方面,一是制造電容器材料――鉭粉、鉭絲質(zhì)量的影響;二是電容器制造的工藝影響;三是使用的影響。
3.1 鉭粉、鉭絲的影響
鉭粉、鉭絲的化學(xué)性能、物理性能、雜質(zhì)含量、鉭粉的顆粒形狀、大小,擊穿電壓,都直接影響鉭電容器的質(zhì)量。鉭粉、鉭絲中的雜質(zhì)含量對形成氧化膜的質(zhì)量有很大的影響。鉭電容器的陽極芯子在成型時要經(jīng)過1 500~2 050 ℃的高溫高真空的燒結(jié),燒結(jié)的目的之一就是去掉鉭粉、鉭絲中的雜質(zhì),而那些難熔的雜質(zhì),如鎢、鉬、硅、鐵、銅等,在燒結(jié)時難以完全去除,在形成氧化膜時成為疵點的“晶核”,成為導(dǎo)電通道。所以,對鉭粉的雜質(zhì)含量要求極為嚴格,一般要求小于10~50 PPM。鉭粉有很多種規(guī)格,是根據(jù)電容器的工作電壓,分為高壓粉、中壓粉、低壓粉,各種粉的比容、物理性能、擊穿電壓都有區(qū)別,在生產(chǎn)電容器時,必須根據(jù)電容器的規(guī)格,合理、恰當選用鉭粉,才能確保電容器的質(zhì)量。
3.2 電容器制造工藝的影響
鉭電容器的生產(chǎn)工藝也直接影響鉭電容器的性能,尤其是以下三個關(guān)鍵工序?qū)⒅苯佑绊戙g電容器的漏電流。
燒結(jié)工序,是將鉭粉成型并進行高溫真空燒結(jié),目的是成型和提純,要通過1 500~2 050 ℃高真空燒結(jié),去除雜質(zhì),達到提純的目的。如果提純效果不佳,殘留的雜質(zhì)在鉭陽極芯子中,將成為介質(zhì)膜中的“晶核”,是造成漏電流的隱患。
形成工序,是將鉭陽極放在電解液中,施加直流電壓,電解液中的氧離子和鉭陽極中的鉭形成Ta2O5膜層。在這一工藝中,形成溫度過高、形成時間過長、升壓電流密度過大、形成電壓過高都會對介質(zhì)氧化膜產(chǎn)生晶化點。形成工藝結(jié)束后,要進行形成效果檢驗,特別是電容量和漏電流,必須達到工藝要求,希望漏電流值越小越好。在形成工藝過程中,如某一環(huán)節(jié)掌握不好,極易產(chǎn)生“晶化”現(xiàn)象,所以,形成工藝要求制造完整的介質(zhì)膜層,又不能出現(xiàn)“晶化”現(xiàn)象。
篩選工序,是對鉭電容器的成品采取進一步加嚴檢驗的工藝,通常采用高、低溫篩選、長時間高溫老練篩選以及X光透射檢查等。特別注意篩選的溫度及電壓要選擇的適當,太低不能有效剔除缺陷電容器,太高,又會導(dǎo)致本來合格的產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷而失效被剔除。
3.3 電容器使用的影響
電容器的使用主要涉及兩個層面,一是設(shè)計層面,二是操作層面。
首先從設(shè)計層面考慮以下因素:
電容器要降壓使用。指電容器的實際工作電壓要低于電容器的額定電壓,電容器長期經(jīng)受較高工作電壓,氧化膜中不可避免地存在著雜質(zhì)或其它缺陷,當這些部位的場強較高,電流密度較大,導(dǎo)致局部高溫點出現(xiàn),從而留下誘發(fā)熱致晶化的隱患。在金屬氧化物界面,由于金屬雜質(zhì)的存在,也可能誘發(fā)場致晶化,隨著施加電壓的增加,電容器失效概率也增加,因此為了電容器工作的可靠性及壽命,一般設(shè)計的實際工作至多為額定電壓的70%。
避免反向電壓。不允許將非固體電解質(zhì)鉭電容器反接在直流回路或接在純交流回路中。銀外殼的液體鉭電容器(CA30、CA35)加反向電壓會使銀外殼上的銀遷移至陽極,沉積在氧化膜上,幾時和很低的反向電壓和較低電流密度也能獲得枝蔓似的銀沉積。而陽極表面沉積的銀將構(gòu)成導(dǎo)電通道,從而增加漏電流,進而使介質(zhì)被擊穿致電容器失效。鉭外殼的液體鉭電容器(CA38)可承受3 V反向電壓,因鉭外殼表面能形成一層很薄的氧化膜,當電容器被施加反向電壓時,鉭外殼上的氧化膜處于正向偏壓狀態(tài),因此仍可保證產(chǎn)品有較小的漏電流。但更高的反向電壓仍會將全鉭液體鉭電容器擊穿。
遠離功率發(fā)熱器件。電容器在電路板中布局時應(yīng)遠離功率發(fā)熱器件。當電容器靠近發(fā)熱器件時,電容器長時間工作溫度升高,氧化膜中的雜質(zhì)離子遷移速度增加,導(dǎo)致漏電流增大。
鉭電容器在電路中,應(yīng)控制瞬間大電流對電容器的沖擊,建議串聯(lián)電阻以緩解這種沖擊。請將3 Ω/V以上的保護電阻器串聯(lián)在電容器上,以限制電流在300 mA以下,當串聯(lián)電阻小于3 Ω/V時,則應(yīng)考慮進一步的降額設(shè)計,否則產(chǎn)品可靠性將相應(yīng)降低(如果將電路電阻從3 Ω/V降到≤ 0.1 Ω/V,則失效率提高約10倍)。當電容器用于紋波電路時,降額系數(shù)至少應(yīng)為0.5。選用高頻鉭電容器時,限流串聯(lián)電阻阻值可適當降低(建議R>3 Ω/V)。
從使用操作層面應(yīng)注意以下幾點:
使用烙鐵(30 W以下)時,烙鐵尖端的溫度在350 ℃以下,使用時間應(yīng)在3 s以內(nèi),并注意烙鐵尖不要碰到電容器本體。焊接溫度過高或焊接時間過長都會導(dǎo)致電容器受熱沖擊,超過電容器所能承受的最高溫度,電容器內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,導(dǎo)致氧化膜受損,絕緣性能下降,漏電流增大。
對標識不清的電容器嚴禁使用三用表測量。存在對電容器施加反向電壓的風(fēng)險,請將該電容器報廢。
電容器應(yīng)避免直接接觸水、鹽、油等的環(huán)境。雜質(zhì)離子將電容器陽極陰線與陰極連同,形成并聯(lián)導(dǎo)電通道,導(dǎo)致漏電流增大。
4 結(jié) 語
非固體電解質(zhì)鉭電容器雖然以容量大、體積小、工作可靠而被廣泛應(yīng)用,但漏電流大的問題也偶爾發(fā)生,一旦發(fā)生會對產(chǎn)品的性能產(chǎn)生嚴重影響??刂坡╇娏骶褪强刂蒲趸さ馁|(zhì)量,本文分別從電容器制造、選用、使用過程給出了控制的因素,希望能為遇到此類問題的技術(shù)人員分析解決問題提供幫助。
參考文獻
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超級電容器自面市以來,全球需求量快速擴大,已成為化學(xué)電源領(lǐng)域內(nèi)新的產(chǎn)業(yè)亮點。超級電容器在電動汽車、混合燃料汽車、特殊載重汽車、電力、鐵路、通信、國防、消費性電子產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價值和市場潛力,被世界各國所廣泛關(guān)注。
美國《探索》雜志2007年1月號,將超級電容器列為2006年世界七大科技發(fā)現(xiàn)之一,認為超級電容器是能量儲存領(lǐng)域的一項革命性發(fā)展,并將在某些領(lǐng)域取代傳統(tǒng)蓄電池。
全球超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
目前全球已有上千家超級電容器生產(chǎn)商,可以提供多種類的超級電容器產(chǎn)品,大部分產(chǎn)品都是基于一種相似的雙電層結(jié)構(gòu),采用的工藝流程為:配料混漿制電極裁片組裝注液活化檢測包裝。
超級電容器根據(jù)制造工藝和外形結(jié)構(gòu)可劃分為鈕扣型、卷繞型和大型三種類型,三者在容量上大致歸類為5F以下、5~200F、200F以上。鈕扣型產(chǎn)品具備小電流、長時間放電的特點,可用在小功率電子產(chǎn)品及電動玩具產(chǎn)品中。而卷繞型和大型產(chǎn)品則多在需要大電流短時放電,有記憶存儲功能的電子產(chǎn)品中做后備電源,適用于帶CPU的智能家電、工控和通信領(lǐng)域中的存儲備份部件。
2007年,全球鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為10.2億美元,卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為34.8億美元,超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為45億美元,同比增長45%;預(yù)計2008年全球鈕扣型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為15.3億美元,卷繞型和大型超級電容器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為為52.2億美元,超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模為67.5億美元,同比增長50%。
在超級電容器的產(chǎn)業(yè)化方面,美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發(fā)和技術(shù)積累,目前處于領(lǐng)先地位,如美國的Maxwell,日本的NEC、松下、Tokin和俄羅斯的Econd公司等,這些公司目前占據(jù)著全球大部分市場。
我國超級電容器技術(shù)生產(chǎn)新動態(tài)
近年來,由于看好這一領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,中國一些公司也開始積極涉足這一產(chǎn)業(yè),并已經(jīng)具備了一定的技術(shù)實力和產(chǎn)業(yè)化能力。
目前國內(nèi)從事大容量超級電容器研發(fā)的廠家共有50多家,然而,能夠批量生產(chǎn)并達到實用化水平的廠家只有10多家。
2005年,中國超級電容器產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到3.9億元人民幣,較2004年的2.48億元增長57.2%,其中,紐扣型超級電容器為4千萬元,卷繞型和大型超級電容器為3.5億元。2006年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到5.7億元人民幣,增速高達46.2%。其中,鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為9千萬元,卷繞型和大型超級電容器為4.8億元。2007年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模達到8.6億元人民幣,增速高達50%。其中,鈕扣型超級電容器市場規(guī)模為1.4億元,卷繞型和大型超級電容器為7.2億元。預(yù)計2008年產(chǎn)業(yè)總規(guī)模可達13.3億元人民幣,增速可達55%。其中,鈕扣型超級電容器市場規(guī)??蛇_2.1億元,卷繞型和大型超級電容器市場規(guī)??蛇_11.2億元。
目前,國內(nèi)廠商大多生產(chǎn)液體雙電層電容器,重要企業(yè)有錦州富辰公司、北京集星公司、上海奧威公司、錦州錦容公司、石家莊高達公司、北京金正平公司、錦州凱美公司、大慶振富公司、江蘇雙登公司、哈爾濱巨容公司、南京集華公司等十多家。據(jù)稱,國產(chǎn)超級電容器已占有中國市場60%~70%的份額。
由于新興公司不斷涌現(xiàn),超級電容器在國內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用也漸行漸近。國內(nèi)供應(yīng)商正積極地從不同角度來應(yīng)對規(guī)模應(yīng)用所面臨的問題。例如,由于是一個相對較新的產(chǎn)業(yè),國內(nèi)供應(yīng)商目前正積極地進行市場及技術(shù)推廣工作,越來越多的買家也逐步開始了解并認可超級電容器。此外,目前供應(yīng)商正積極從事應(yīng)用開發(fā),幫助買家開發(fā)出成熟的替代方案。
在克服大功率應(yīng)用超級電容器一次性投入成本較高的問題上,國內(nèi)供應(yīng)商也在通過提高其性價比方面積極努力。業(yè)內(nèi)人士指出,超級電容器相對蓄電池的優(yōu)越性要靠性價比來體現(xiàn)。以鉛酸蓄電池為例,目前一般可充放電5000次,但超級電容器理論上的充放電次數(shù)可達數(shù)萬次乃至數(shù)十萬次,就實際水平而言,國內(nèi)某些廠商的超級電容器已經(jīng)可以實現(xiàn)充放電20000次。這樣一來,如果超級電容器在使用壽命上是蓄電池的4~5倍,而價格卻僅為其3倍左右,就可以體現(xiàn)出更具競爭優(yōu)勢的性價比。
在具體應(yīng)用開發(fā)上,國內(nèi)供應(yīng)商已經(jīng)開始在各自擅長的領(lǐng)域取得具體應(yīng)用成果。在小功率應(yīng)用超級電容器方面,國內(nèi)不少廠商都開發(fā)出了相應(yīng)的應(yīng)用或替代方案,使其產(chǎn)品獲得了具體應(yīng)用。部分公司的產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到太陽能高速公路指示燈、玩具車和微機后備電源等領(lǐng)域。
目前,國內(nèi)廠商也很注重超級電容器的大功率應(yīng)用,如環(huán)保型交通工具、電站直流控制、車輛應(yīng)急啟動裝置、脈沖電能設(shè)備等。
應(yīng)用需求及市場前景廣闊無限
業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,目前中國市場的年需求量可達2150萬只,約1.2億Wh,且每年都在以約50%的速度增長;整個亞太地區(qū)的年需求量超過9000萬只,約5.4億Wh,增長速度約為90%;全球的年需求量約為2億只,約12億Wh,增長速度約為160%。由此可知,市場前景非常廣闊。美國市場研究公司Frost & Sullivan的一份報告預(yù)計,2002年到2009年之間,全球超級電容器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和銷售收入將分別以157%和49%的年復(fù)合增長率保持高速增長。目前,超級電容器占世界能量儲存裝置(包括電池、電容器)的市場份額不足1%,在我國所占市場份額約為0.5%,因此超級電容器存在著巨大的市場潛力。
關(guān)鍵詞:企業(yè)電站 接地電容電流 偏磁式消弧線圈 動態(tài)自動跟蹤 全補償
一、引言
化工企業(yè)蒸汽用量大,利用蒸汽余熱發(fā)電,既經(jīng)濟、節(jié)能又能提高企業(yè)用電的可靠性。再加上目前電力緊張,進一步促進了各企業(yè)興建熱電聯(lián)產(chǎn)式熱電站的熱情?,F(xiàn)在正在設(shè)計或施工的此類工程很多,可以說遍地都是?;て髽I(yè)電站的機壓母線一般都采用10KV或6KV中性點不接地系統(tǒng),而且一般都采用機壓母線對負荷直配電纜。該方案運行維護簡單,節(jié)省了全套升壓站的投資,非常受企業(yè)的歡迎。但是,此方案會造成單相接地電容電流很大。在我公司承擔(dān)的青海某90萬噸/年純堿工程中,第一期工程的單相接地電容電流就達到了31.5A,二期預(yù)計與一期工程的規(guī)模一樣。在我公司承擔(dān)的山東某100萬噸/年純堿工程中,其第一期工程的單相接地電容電流已達到了33.5A,而且企業(yè)已有規(guī)劃,一期工程竣工就開始二期工程的設(shè)計,到2008年完成三期工程的建設(shè)。國家規(guī)范要求,單相接地電容電流4A以上就必須采取補償措施。單相接地電容電流問題是工程設(shè)計必須解決的問題。
二、單相接地電容電流的危害
中性點不接地的高壓電網(wǎng)中,單相接地電容電流的危害主要體現(xiàn)在四個方面:
1.弧光接地過電壓危害
當電容電流過大,接地點電弧不能自行熄滅,出現(xiàn)間歇性電弧接地時,產(chǎn)生弧光接地過電壓,這種過電壓可達相電壓的3-5倍或更高,它遍布于整個電網(wǎng)中,并且持續(xù)時間長,可達幾小時,它不僅擊穿電網(wǎng)中的絕緣薄弱環(huán)節(jié),而且對整個電網(wǎng)絕緣都有很大的危害。
2.造成接地點熱破壞及接地網(wǎng)電壓升高
單相接地電容電流過大,使接地點熱效應(yīng)增大,對電纜等設(shè)備造成熱破壞,該電流流入接地網(wǎng)后由于接地電阻的原因,使整個接地電網(wǎng)電壓升高,危害人身安全。
3.交流雜散電流危害
電容電流流入大地后,在大地中形成雜散電流,該電流可能產(chǎn)生火花,引燃可燃氣體、煤塵爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蝕水管,氣管等金屬設(shè)施。
4.接地電弧還會直接引起火災(zāi),甚至直接引起可燃氣體、煤塵爆炸。
三、消弧線圈的作用
電網(wǎng)安裝消弧線圈后,發(fā)生單相接地時消弧線圈產(chǎn)生電感電流,該電感電流補償接地電容電流,使得接地電流減少;同時使得故障相恢復(fù)電壓速度減少,治理電容電流過大所造成的危害。同時由于消弧線圈的嵌位作用,它可以有效地防止鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生。消弧線圈補償效果越好,對電網(wǎng)的安全保護作用越大,所以需要跟蹤電容電流變化自動調(diào)諧的消弧線圈。
四、消弧線圈作用原理及國內(nèi)外現(xiàn)狀
4.1 補償系統(tǒng)的原理
消弧線圈的作用是當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后,提供一電感電流,補償接地電容電流,使接地電流減少,也使得故障相接地電弧兩端的恢復(fù)電壓速度降低,達到熄滅電弧的目的。當消弧線圈正確調(diào)諧時,不僅可以有效地減少產(chǎn)生弧光接地過電壓的機率,還可以有效地抑制過電壓的幅值,同時也最大限度地減少故障點熱破壞作用及接地網(wǎng)的電壓等。所謂正確調(diào)諧,即電感電流接近或等于電容電流,工程上用脫諧度v描述調(diào)諧程度
當V = 0時,稱為全補償,當V> 0時為欠補償,V< 0時為過補償。從發(fā)揮消弧線圈的作用上來看,脫諧度的絕對值越小越好,最好是處于全補償狀態(tài),即調(diào)至諧振點上。但是在電網(wǎng)正常運行時,小脫諧度的消弧線圈將產(chǎn)生各種諧振過電壓。如煤礦6KV電網(wǎng),當消弧線圈處于全補償時,電網(wǎng)正常穩(wěn)態(tài)運行情況下其中性點位移電壓是未補償電網(wǎng)的10-25倍,這就是通常所說的串聯(lián)諧振過電壓。除此之外,電網(wǎng)中各種操作(如大電機投入,斷路器非同期合閘等)及電網(wǎng)發(fā)生其它故障時(如單相斷線,斷路器非全相合閘等)都可能產(chǎn)生危險的過電壓,所以在電網(wǎng)正常運行時,或發(fā)生單相接地之外的其他故障時,小脫諧度的消弧線圈給電網(wǎng)帶來的不是安全因素而是危害。綜上所述,當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,希望消弧線圈的脫諧度越小越好,最好是全補償。當電網(wǎng)正常運行時,希望消弧線圈的脫諧度越大越好,最好是退出運行。
4.2 補償系統(tǒng)的分類
早期采用人工調(diào)匝式固定補償?shù)南【€圈,稱為固定補償系統(tǒng)。固定補償系統(tǒng)的工作方式是:將消弧線圈整定在過補償狀態(tài),其過補程度的大小取決于電網(wǎng)正常穩(wěn)態(tài)運行時不使中性點位移電壓超過相電壓的15%,之所以采用過補償是為了避免電網(wǎng)切除部分線路時發(fā)生危險的串聯(lián)諧振過電壓。因為,如整定在欠補償狀態(tài),切除線路將造成電容電流減少,可能出現(xiàn)全補償或接近全補償?shù)那闆r??梢?,固定補償方式很難適應(yīng)變動比較頻繁的電網(wǎng),這種系統(tǒng)已逐漸不再使用。取代它的是能跟蹤電網(wǎng)電容電流自動調(diào)諧的裝置,這類裝置又分為兩種,一種稱之為隨動式補償系統(tǒng)。隨動式補償系統(tǒng)工作方式是:自動跟蹤電網(wǎng)電容電流的變化,隨時調(diào)整消弧線圈,使其保持在諧振點上,在消弧線圈中串聯(lián)一電阻,增加電網(wǎng)阻尼率,將諧振過電壓限制在允許范圍內(nèi)。當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障后,控制系統(tǒng)將電阻短接掉,達到最佳補償效果,該系統(tǒng)的消弧線圈不能帶高電壓調(diào)整。另一種稱之為動態(tài)補償系統(tǒng)。動態(tài)補償系統(tǒng)的工作方式是:在電網(wǎng)正常運行時,調(diào)整消弧線圈遠離諧振點,徹底避免串聯(lián)諧振過電壓及各種諧振過電壓產(chǎn)生的可能性,當電網(wǎng)發(fā)生單相接地后,瞬間調(diào)整消弧線圈至最佳狀態(tài),使接地電弧自動熄滅。這種系統(tǒng)要求消弧線圈能帶高電壓快速調(diào)整,從根本上避免了串聯(lián)諧振產(chǎn)生的可能性,通過適當?shù)目刂?,系統(tǒng)是唯一可能使電網(wǎng)中原有的功率方向型單相接地選線裝置(高漏)繼續(xù)使用的系統(tǒng)。
4.3 國內(nèi)主要產(chǎn)品的比較
目前,自動補償?shù)南【€圈國內(nèi)主要有三種產(chǎn)品,分別是調(diào)氣隙式,調(diào)匝式及偏磁式。
4.3.1 調(diào)氣隙式
調(diào)氣隙式屬于隨動式補償系統(tǒng)。其消弧線圈為動芯式結(jié)構(gòu),通過移動鐵芯改變磁路磁阻達到連續(xù)調(diào)節(jié)電感的目的。然而,其調(diào)整只能在低電壓或無電壓的情況下進行,其電感調(diào)節(jié)范圍上下限之比為2.5 倍。控制系統(tǒng)在電網(wǎng)正常運行情況下將消弧線圈調(diào)整至全補償附近,將約100Ω電阻串聯(lián)在消弧線圈上。用來限制串聯(lián)諧振過電壓,使穩(wěn)態(tài)過電壓數(shù)值在允許范圍內(nèi)(中性點電位升高小于15%的相電壓)。當電網(wǎng)發(fā)生單相接地后,必須在0.2S秒內(nèi)將電阻短接掉實施最佳補償,否則電阻有爆炸的危險。該產(chǎn)品的主要缺點有四條:
1. 工作噪音大,可靠性差
動芯式消弧線圈由于其結(jié)構(gòu)上有運動部件,當高壓施加其上后,振動噪音很大,而且隨著使用時間的增長,內(nèi)部越來越松動,噪音愈來愈大。串聯(lián)電阻約3KW,100Ω。當補償電流為50A時,需要250KW容量的電阻才能長期工作,所以在接地后,必須迅速切除電阻,否則有爆炸的危險。這就影響到整個裝置的可靠性。
2. 調(diào)節(jié)精度差
由于氣隙的微小變化都造成電感較大的變化,電機通過機械部件調(diào)氣隙的精度遠遠不夠。用液壓調(diào)節(jié)成本太高。
3. 過電壓水平高
在電網(wǎng)正常運行時,消弧線圈處于全補償狀態(tài)或接近全補償狀態(tài),雖有串聯(lián)電阻將穩(wěn)態(tài)諧振過電壓限制在允許范圍內(nèi)。但是電網(wǎng)中,各種擾動(大電機投切,非同期合閘,非全相合閘等),使得其瞬間過電壓危害較為嚴重。
4. 功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用
安裝該產(chǎn)品后,電網(wǎng)中原有的功率方向型單相接地選線裝置不能繼續(xù)使用。
4.3.2 調(diào)匝式
該裝置屬于隨動式補償系統(tǒng),它同調(diào)氣隙式的唯一區(qū)別是將動芯式消弧線圈用有載調(diào)匝式消弧線圈取代,這種消弧線圈是用原先的人工調(diào)匝消弧線圈改造而成,即采用有載調(diào)節(jié)開關(guān)改變工作繞組的匝數(shù),達到調(diào)節(jié)電感的目的,有載調(diào)節(jié)開關(guān)每調(diào)節(jié)一檔時間13秒。其工作方式同調(diào)氣隙式完全相同,也是采用串聯(lián)電阻限制諧振過電壓。該裝置同調(diào)氣隙式相比,消除了消弧線圈的高噪音,但是卻犧牲了補償效果,消弧線圈電感不能連續(xù)調(diào)節(jié),只能離散地分檔調(diào)節(jié),補償效果差,并且同樣具有過電壓水平高,電網(wǎng)中原有方向型接地選線裝置不能使用及串聯(lián)電阻存在爆炸的危險等缺點,另外,該裝置比較零亂,它由四件設(shè)備組成(接地變壓器,消弧線圈,電阻箱,控制柜),安裝施工比較復(fù)雜??偟膩碇v,該裝置技術(shù)上比較落后。
由于經(jīng)濟上的原因,國產(chǎn)有載調(diào)匝式消弧線圈的有載調(diào)節(jié)開關(guān)采用低電壓開關(guān),它只能在低壓下調(diào)節(jié)抽頭,發(fā)生接地后不能調(diào)節(jié)。
4.3.3 偏磁式
偏磁式消弧線圈成套裝置具有以下特點:
1. 利用自然零序電壓原理在線實時測量電網(wǎng)對地電容。
2. 運用磁放大器原理進行動態(tài)補償,電網(wǎng)正常運行時少量投入補償電抗,電網(wǎng)脫諧度大,可有效地防止串聯(lián)諧振過電壓的發(fā)生。發(fā)生單相接地后,瞬間實施最佳補償。
3. 現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的功率方向原理的單相接地保護裝置,仍能繼續(xù)使用。
綜上所述,偏磁式上述1、2、3點,在技術(shù)上屬國內(nèi)領(lǐng)先水平。
偏磁式消弧線圈成套裝置屬動態(tài)補償系統(tǒng),這種補償系統(tǒng)要求消弧線圈的技術(shù)水平高,其消弧線圈內(nèi)部為全靜態(tài)結(jié)構(gòu),無任何運動部件,電感的調(diào)節(jié)通過輔助勵磁的方法實現(xiàn),可以在高電壓下以電的速度調(diào)節(jié)電感,調(diào)節(jié)范圍大,精度高,可靠性高。控制器在電網(wǎng)正常運行時實時檢測電容電流數(shù)值,調(diào)節(jié)消弧線圈遠離諧振點,通常處于其下限位置,從根本上避免了串聯(lián)諧振過電壓產(chǎn)生的可能性,當電網(wǎng)發(fā)生單相接地后,在5ms內(nèi)調(diào)整消弧線圈達到最佳補償狀態(tài),使接地電弧自動熄滅。該裝置可靠性高,采用適當?shù)目刂品绞胶?,可以使電網(wǎng)中原有的方向型接地選線裝置繼續(xù)使用。
五、偏磁式消弧線圈補償系統(tǒng)的功能特點及技術(shù)性能
1.消弧線圈結(jié)構(gòu)的特點
電控?zé)o級連續(xù)可調(diào)消弧線圈,全靜態(tài)結(jié)構(gòu),內(nèi)部無任何運動部件,無觸點,調(diào)節(jié)范圍大,可靠性高,調(diào)節(jié)速度快。這種線圈的基本工作原理是利用施加直流勵磁,改變鐵芯的磁阻,從而達到改變消弧線圈電抗值的目的,它可以帶高壓以電的速度調(diào)節(jié)電感值。
2.控制方法的特點
(1)采用動態(tài)補償方式,從根本上解決了補償系統(tǒng)串聯(lián)諧振過電壓與最佳補償之間相互矛盾的問題。眾所周知,消弧線圈在高壓電網(wǎng)正常運行時無任何好處,如果這時調(diào)諧到全補償狀態(tài)或接近全補償狀態(tài),會出現(xiàn)串聯(lián)諧振過電壓,使中性點電壓升高,電網(wǎng)中的各種正常操作及單相接地以外的各種故障的發(fā)生都可能產(chǎn)生危險的過電壓。所以在電網(wǎng)正常運行時,調(diào)節(jié)消弧線圈使其跟蹤電網(wǎng)電容電流的變化有害無利,這也就是電力部門有關(guān)規(guī)程規(guī)定“固定補償式消弧線圈不能工作在全補償及接近全補償狀態(tài)”的原因,一般都是工作在過補償狀態(tài)。國內(nèi)其它類似的自動補償裝置均是隨動系統(tǒng),都是在電網(wǎng)尚未發(fā)生故障前即將消弧線圈調(diào)節(jié)到全補償狀態(tài)等待接地故障的發(fā)生,為了避免出現(xiàn)過高的串聯(lián)諧振過電壓而在消弧線圈上串聯(lián)一個阻尼電阻,將穩(wěn)態(tài)諧振過電壓限制到容許的范圍內(nèi),并不能解決暫態(tài)諧振過電壓的問題。另外;由于電阻的功率限制,在出現(xiàn)接地故障后必須迅速切除,這無疑給電網(wǎng)增加了一個不安全的因素。
(2)不是采取限制串聯(lián)諧振過電壓的方法,而是采用避開諧振點的動態(tài)補償方法,根本不讓串聯(lián)諧振出現(xiàn),即在電網(wǎng)正常運行時,不施加勵磁電流,將消弧線圈調(diào)諧到遠離諧振點的狀態(tài),但實時檢測電網(wǎng)電容電流的大小,當電網(wǎng)發(fā)生單相接地后,瞬間(約5ms)調(diào)節(jié)消弧線圈實施最佳補償。
3.實際應(yīng)用情況
根據(jù)偏磁式消弧線圈補償系統(tǒng)能在電網(wǎng)發(fā)生單相接地后,瞬間調(diào)節(jié)消弧線圈實施最佳補償?shù)奶攸c,在選型時可以留出適當?shù)挠嗔俊?/p>
在我公司承擔(dān)的青海某90萬噸/年純堿工程中,第一期工程的單相接地電容電流31.5A,考慮到二期工程的規(guī)模,選用的是100A的消弧線圈。
在我公司承擔(dān)的山東某100萬噸/年純堿工程中,其第一期工程的單相接地電容電流33.5A,根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有規(guī)劃,考慮到二期工程和三期工程的規(guī)模,選用的是120A的消弧線圈。
芙蓉姐姐本名史恒俠,據(jù)說是陜西武功縣史家村人,初中時同學(xué)一句“美黛玉”的戲言,讓她十幾年后仍然銘刻在心,不能忘懷,成為證明自己“美麗”的證據(jù)之一。她在陜西漢中上完大學(xué)后漂在北京,三次考研不中,卻與名校結(jié)緣,終日游蕩在清華園和北大未名湖畔。因為網(wǎng)絡(luò),芙蓉姐姐一夜成名,雖然她從小就認定自己出名是遲早的事情。
芙蓉姐姐大鬧網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)上網(wǎng)下也為她吵翻了天??隙ㄕ呓o她冠以反封建的“斗士”、張揚個性的“先鋒”;中立者認為她過于自戀;唾罵者說她厚臉皮,是網(wǎng)絡(luò)“嘔像”……不一而足。
而芙蓉姐姐本人則趁著這熱鬧,又是要出書,又是要當主持人、拍電視等等,過去不敢想的機會都奔著她而去。
媒體還熱衷于給芙蓉姐姐測未來,有說她是朝霞,還有如日中天的上升空間;又有說她是晚霞,是日落前最后的絢爛。芙蓉姐姐自己當然很是自信,說“永遠有多遠,就能走多遠?!?/p>
芙蓉姐姐還能紅多久,不是我們關(guān)注的重點。我們更關(guān)心的是芙蓉姐姐現(xiàn)象所折射出的更多的東西。
芙蓉姐姐首先挑戰(zhàn)的是現(xiàn)行的考試制度。
芙蓉姐姐最早出現(xiàn)是在北大、清華的BBS上,要不不會引起這么強的反響。追捧者是北大、清華的學(xué)生,他們對現(xiàn)行的考試制度有一種反感的心情,不管是潛意識的或者有意識的,這時有一個人敢于這樣子表現(xiàn)自己,心理上便產(chǎn)生共鳴,所以大家認可她、期待她。壓制者則是北大、清華的另外一些人:你沒有進入我們這個圈子,居然在這里標榜自己,你太俗氣,太低調(diào),不符合我們的格調(diào)和精英感覺。這種對立使芙蓉姐姐成為非常有趣的現(xiàn)象。
芙蓉姐姐作為一個沒能考上清華、北大的普通學(xué)生,她本身只是一個很小的個案,不會構(gòu)成一種現(xiàn)象,只是因為有了追捧和封殺,才構(gòu)成了一種現(xiàn)象。
這是一種很娛樂的現(xiàn)象,同時它又不是娛樂的現(xiàn)象,它表明這個時代很多人都有信心,比方芙蓉姐姐,沒有因為被多次考試打敗而失去信心。我是正面看這件事的。沒有成為北大、清華的學(xué)子,她無所謂,雖然沒考上,依然在北大、清華的BBS上表現(xiàn)自我,相信自己有所長、有所好,沒有覺得比北大、清華學(xué)子差。至少我不認為她有多么糟糕,總比沒考上需要誰來同情她要好。
我不想對她漂亮不漂亮做出評價。作為一個女孩子來說,有一個健康的身體,一個健康的心理,最重要是她自我感覺好就行。為什么要別人定義自己漂亮不漂亮?她覺得自己漂亮就好了。過去的規(guī)則,一定要符合我們的審美要求才是漂亮的,她肯定是反其道而行之,因為她是另類,所以會有人反感她。她以美女的方式出現(xiàn),就顛覆了審美規(guī)則。