蓄電池組及充電機綜合特性測試儀性能
發布時(shí)間：2016-05-20 09:09 來(lái)源：華電國威
DL/T 724-2000《電力系統用(yòng)蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程》第5.3條中，GB/T19826-2005《電力工程直流電源設備通(tōng)用(yòng)技術條件和(hé)安全要求》第5.2條中及6.3條中，對(duì)充電裝置的(de)穩壓精度、穩流精度、紋波系數、充電機效率、蓄電池容量等技術指标及試驗方法有明(míng)确的(de)規定及技術要求。試驗内容主要是通(tōng)過調壓裝置（如變壓器）将充電機交流輸入電壓在額定電壓±10%内變化(huà)，通(tōng)過負載調整裝置（如放電電阻），使充電機的(de)直流輸出電壓及輸出電流在規定範圍内變化(huà)（電壓調整範圍爲額定值的(de)90%～115%，電流調整範圍爲額定值的(de)0～100%），在調整範圍内測量電壓、電流及紋波值，通(tōng)過計算(suàn)，得(de)到充電機的(de)穩壓精度、穩流精度及紋波系數、充電機效率、蓄電池容量等。
但目前電力系統中運行的(de)直流電源設備達到的(de)技術指标，都是由生産廠家在設備出廠試驗時(shí)提供的(de)數據。現場(chǎng)檢修維護人(rén)員(yuán)因不具備相應的(de)測試手段，難以确認設備的(de)技術指标是否滿足要求。而且運行實踐證明(míng)，随著(zhe)運行時(shí)間的(de)推移，特别是投運1～3年内，設備的(de)技術指标會發生偏移，典型的(de)後果是因充電機指标下(xià)降，充電機的(de)穩壓精度、穩流精度及紋波系數超标，蓄電池容量下(xià)降等現象。同樣因現場(chǎng)不具備相應的(de)測試手段，無法及時(shí)發現、調整，所造成的(de)後果就是蓄電池提前失效或損壞，直接威脅電網的(de)安全運行。特别是對(duì)于廣泛采用(yòng)的(de)閥控密封鉛酸蓄電池，雖具有不需加酸加水(shuǐ)、維護量小的(de)優點，但對(duì)于充電設備的(de)指标具有嚴格的(de)要求，如不滿足要求則會發生幹涸、熱(rè)失控等故障，很快(kuài)失效報廢。另外，目前變電站多(duō)采用(yòng)綜合自動化(huà)技術，蓄電池采用(yòng)櫃式安裝，與自動化(huà)設備同裝一室，充電機性能出現問題會造成蓄電池發熱(rè)、溢酸等問題，嚴重者甚至發生爆炸。
國内進行直流電源性能檢測的(de)機構以及生産廠家用(yòng)于直流電源檢測的(de)設備均爲固定式設備，如固定式調壓器、負載箱，體積、重量大(dà)，無法移動檢測，分(fēn)析儀器儀表均爲常規設備如電壓表、電流表、示波器等，接線複雜(zá)，使用(yòng)不便，不适合在各變電站移動使用(yòng)。
目前，對(duì)于直流電源的(de)檢測不具備調整交流輸入電壓設備，隻能采用(yòng)市電交流電源，因此不能檢驗交流輸入電壓變化(huà)情況下(xià)穩壓精度、穩流精度及紋波系數的(de)參數，而充電機往往在輸入交流電壓變化(huà)時(shí)穩壓精度不能滿足要求；而且現場(chǎng)一般通(tōng)過電爐絲調節充電機輸出電壓、電流，但輸出容量往往過小，達不到規定範圍。造成的(de)後果
就是現場(chǎng)人(rén)員(yuán)不能按照(zhào)規定進行全部測試點的(de)檢測，特别是一些易發現問題的(de)極限點的(de)檢測，如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況下(xià)的(de)穩壓精度。爲解決因檢測設備不具備而不能得(de)到直流電源系統實際運行參數的(de)問題，我們自行研制了(le)一套适合于電力系統變電所（站）使用(yòng)的(de)移動式直流電源微機檢測裝置。
該裝置是集多(duō)年的(de)研制成果和(hé)長(cháng)期現場(chǎng)運行經驗，綜合國内外相關先進技術而推出的(de)。該裝置可(kě)實現不同容量充電機以及500 A·h及以下(xià)蓄電池組容量的(de)檢測和(hé)試驗，并能準确可(kě)靠的(de)測試出變電站直流電源系統的(de)穩壓精度、穩流精度、紋波系統、放電容量等參數。
本系統采用(yòng)最新型PC機爲主機，配備液晶顯示器、微打印機等設備。通(tōng)過現場(chǎng)的(de)長(cháng)期實際運行表明(míng)：該裝置具有功能完善、抗幹擾性強、可(kě)靠性高(gāo)、透明(míng)度好、結構簡單、攜帶方便與國家标準全部吻合等優點。
裝置結構
該裝置的(de)檢測方法嚴格按DL/T 459-2000《電力系統直流電源櫃定貨技術條件》規定執行，實現對(duì)直流電源的(de)充電機、蓄電池的(de)各項技術指标進行檢測。
（一）裝置可(kě)實現的(de)三相交流輸入電壓調整，其範圍爲380 V ±15%；檢測數據精度≤0.5%；漢化(huà)液晶顯示，可(kě)打印測試結果；且人(rén)機對(duì)話(huà)方便。
（二）該裝置在設計上采用(yòng)模塊化(huà)組合結構，體積小、重量輕，方便車載運輸及在各變電站移動檢測。
（三）裝置由系統主機裝置、交流電壓調整裝置組成，如下(xià)圖所示。采用(yòng)微型計算(suàn)機控制技術，通(tōng)過調節被試充電機的(de)交流輸入電壓及輸出負載，同時(shí)系統主機自動進行采樣計算(suàn)，實現對(duì)充電機及蓄電池技術指标的(de)檢測。
裝置主要功能及特點
主要特點
● 全自動型測試，裝置按菜單方式完成各種試驗功能。
● 主機系統采用(yòng)新型高(gāo)速工業PC機做(zuò)處理(lǐ)器及大(dà)規模集成電路(CPLD)，可(kě)靠性高(gāo)，性能優良。
● 自帶大(dà)屏幕圖形LCD、5.6寸彩屏，全漢化(huà)圖形界面，操作簡單，使用(yòng)方便。
● 采用(yòng)三相自動數控調壓器，輸出精度高(gāo)、功率大(dà)，電壓穩定度高(gāo)。
● 采用(yòng)新型大(dà)功率功耗器件爲負載，負載能力強，精度高(gāo)，體積小，重量輕，放電無明(míng)火。結構上采用(yòng)一體化(huà)設計，攜帶方便。
● 負載電阻采用(yòng)8421碼有序排列，可(kě)任意組合爲用(yòng)戶所需的(de)負載。
● 放電過程中，放電電流始終保持不變。
● 僅用(yòng)三鍵完成設定，直接輸入數字，現場(chǎng)打印，并具有RS232和(hé)USB接口。
● 完善的(de)上位機功能，具有分(fēn)析，數據保存，對(duì)比确定故障功能。
主要功能
1 電壓穩定精度及紋波系數測試功能
測試原理(lǐ):按照(zhào)DL/T 459-2000《電力系統直流電源櫃定貨技術條件》規定，充電浮充電裝置在浮充電(穩壓)狀态下(xià)，交流輸出電壓在其額定值的(de)+15%、－10%的(de)範圍内變化(huà)，輸出電流在其額定值的(de)0－100％範圍内變化(huà)，輸出電壓在其浮充電壓調節範圍的(de)任一數值上保持穩定，其穩壓精度應符合表一内規定
充電浮充電裝置類别
項目名稱 |
磁放大(dà)型 |
相控型 |
高(gāo)頻(pín)開關電源型 |
|
I |
II |
|
穩壓精度 |
≤±5% |
≤±0.5% |
≤±1% |
≤±0.5% |
|
穩流精度 |
≤±2% |
≤±1% |
≤±2% |
≤±1% |
|
紋波系精度 |
≤1% |
≤1% |
≤±1% |
≤0.5% |
|
注：I、II表示浮充電裝置的(de)精度分(fēn)類 |
（表一）
UM－UZ
δu= *100%
Uz
δu――穩壓精度
UM――輸出電壓波動極限值
U Z――輸出電壓整定值
按照(zhào)DL/T 459-2000《電力系統直流電源櫃定貨技術條件》規定，充電浮充電裝置在浮充電(穩壓)狀态下(xià)，交流輸出電壓在其額定值的(de)+15%、－10%的(de)範圍内變化(huà)，輸出電流在其額定值的(de)0－100％範圍内變化(huà)，輸出電壓在其浮充電電壓調節範圍的(de)任一數值上，測得(de)負載電阻兩端的(de)紋波系數均應符合表一内規定。
Upp
Xpp = *100%
Udc
注：Xpp――紋波峰值系數
Upp――輸出電壓交流峰值 即 紋波峰值
Udc――直流輸出電壓平均值
測試方法:在“電壓穩定精度參數設置”界面中設置負載電流、直流整定電壓、穩壓精度規定值、紋波系統規定值等參數，按開始鍵，裝置自動按程序進行測試，并将測試結果顯示在界面上。
2 電流穩定精度測試功能
測試原理(lǐ):按照(zhào)DL/T 459-2000《電力系統直流電源櫃定貨技術條件》規定，充電浮充電在浮充電（穩流）狀态下(xià)，交流輸出電壓在其額定值的(de)+15%、－10%的(de)範圍内變化(huà)，輸出電壓在充電電壓調節範圍内變化(huà)，輸出電流在其額定值的(de)20－100％範圍内變化(huà)任一數值上保持穩定，其穩流精度符合表一内規定。
IM－Iz
δI = *100%
Iz
注：δI――穩流精度
IM――輸出電流波動極限值
Iz――交流輸入電壓爲額定值且充電電壓在調整範圍内的(de)中間值時(shí)，充電電流測量值。
測試方法:在“電流穩定精度參數設置”界面中設置直流電流整定值、充電電壓、負載電流、穩流精度等參數，按開始鍵，裝置自動按程序進行測試，并将測試結果顯示在界面上。
3 放電測試功能
用(yòng)戶僅需在“放電參數設置”界面中設置電池組容量、直流電壓、終止放電電壓、放電電流、放電時(shí)間等參數，裝置按設定參數進行放電，并記錄放電全過程，放電完成後，根據記錄描述放電曲線及保存所有的(de)放電過程的(de)技術參數。
在放電過程中，參照(zhào)放電前所設置的(de)最低報警電壓參數，放電過程中如電池組端電壓小于報警電壓，裝置在界面顯示報警信息。
若在放電過程中，參照(zhào)放電前所設置的(de)最低終止放電電壓參數，如電池組端電壓小于終止電壓，爲防止過放電，程序即可(kě)終止放電，裝置在界面顯示報警信息。
若在放電過程中，如用(yòng)戶需要終止放電可(kě)在界面選擇“終止放電”鍵，程序即可(kě)終止放電。
4 限流測試功能
不同的(de)充電機在不同的(de)限流狀态進行測試，可(kě)以測試限流狀态。
5 限壓測試功能
不同的(de)充電機在不同的(de)限壓狀态進行測試，可(kě)以測試限壓狀态。
6 效率測試功能
不同的(de)充電機在額定交流電壓進行測試，可(kě)以測試充電機效率。
7 三相不平衡測試功能
在額定交流電壓進行測試，可(kě)以測試不同調壓器輸出的(de)不平衡度。
8 時(shí)鐘(zhōng)顯示及對(duì)時(shí)功能
儀器自帶時(shí)鐘(zhōng)并可(kě)以具有對(duì)時(shí)調節功能。
9 電壓選擇功能
實時(shí)交流電壓選擇,根據不同的(de)用(yòng)戶的(de)實際測量需要,在測試90%-110%的(de)實際輸入交流電壓時(shí),依用(yòng)戶的(de)需要進行數值輸入就可(kě)以測量,不要做(zuò)任何改動。
10 滿足所有類型的(de)充電機
本裝置完全滿足不同類型的(de)充電機，如高(gāo)頻(pín)電源，相控電源等。
11 波形顯示功能
本裝置采用(yòng)目前國内外就新型的(de)PC104主機，具有強大(dà)有功能，能準确測量外，還(hái)新增了(le)波形顯示功能，具有波形分(fēn)析，顯示，記錄等功能。
主要技術參數
● 工作電源：交流 220V±15% 頻(pín)率 50HZ
● 功率消耗：整機不大(dà)于50W
● 環境溫度： -20℃--+55℃
● 三相調壓裝置額定功率：15KVA ，額定電流：25A
● 額定放電電流：≤30A（電流可(kě)定做(zuò)）
● 測量精度：≤0.5%
● 外形尺寸及重量：測試儀尺寸：500×360×420（mm）；重量：15kg
三相調壓裝置尺寸：260×350×600（mm）；重量：18kg
● 适用(yòng)電壓等級：110V和(hé)220V
● 數據記錄：内存大(dà)于256M
● 接口方式：USB和(hé)RS232同時(shí)自帶
● 工作時(shí)間：連續不間斷
