一、 LYXC-3000直流電源綜合特性測試儀概述
DL/T 724-2000《電力係統用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(diàn)源設備通用技術條件和(hé)**要求(qiú)》第5.2條中及6.3條(tiáo)中,對(duì)充電裝置的穩壓精度、穩流精度、紋波係數、充電機效率、蓄電池容量等技術指(zhǐ)標(biāo)及試驗方法有明確的規定及技術要求。直流電源綜合特性測試儀試驗內容主要是通過調壓裝置(如變壓器)將充電機交流輸入電壓在額定電壓(yā)±10%內變化,通過負載調整裝置(如放電電阻),使充電機的直流輸出電壓(yā)及輸出電流在規定範(fàn)圍內變化(電壓調整範圍為額定值的90%~115%,電流調整範圍為額定值的0~100%),在調整範圍內測量電壓、電流及(jí)紋波值,通過計算,得到充電機的穩壓精度、穩流精度及紋波係數、充電機效率、蓄電池容量等。
但目前電力係統中(zhōng)運行的(de)直流電源設(shè)備達(dá)到(dào)的技術(shù)指標,都是由生(shēng)產廠家在設(shè)備出廠試驗時提供的數據。現場檢修維(wéi)護人員(yuán)因(yīn)不具備(bèi)相應的測試手段,難以確認設備的技術指標是否滿足要求。而且(qiě)運行實踐證明,隨著運行時間的推移,特別(bié)是投運1~3年內,設備的技術指標會發生偏移(yí),典型的後果是因充(chōng)電機指標下降,充電機的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋(wén)波係(xì)數超標,蓄(xù)電(diàn)池容量(liàng)下降等(děng)現象。同樣因現場不具備相應的測試手段,無法及時(shí)發現(xiàn)、調整,所造成的後(hòu)果就是蓄電池提前失效或損壞,直接威脅(xié)電網的**運行。特別(bié)是對於(yú)廣(guǎng)泛采用(yòng)的閥控密封(fēng)鉛酸蓄電池,雖具有不需加酸加水、維護量小的優(yōu)點,但(dàn)對於充電設備的指標具有嚴格的要求,如不滿足要求則會發生幹涸、熱失控等故障,很快失效報廢。另外,目前變電站多采用(yòng)綜合自動化技術,蓄電池采用櫃式(shì)安(ān)裝,與自動(dòng)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、溢酸等問題,嚴重者甚至發生爆炸。
國內進行直流電源性能檢測(cè)的機構以及生產廠家用於直流電源檢測的設備均為固(gù)定式設備,如固定式調壓器、負載箱,體積、重量大,無法移動檢測,分析儀器(qì)儀表均為常規設備如電壓表、電流表、示波器等(děng),接線複雜,使用不(bú)便,不適合在各變電站移動使用(yòng)。
目前,對於直流電源的(de)檢測(cè)不具備(bèi)調(diào)整交流輸入電壓設備,隻能采用市電交流電源(yuán),因此不能檢驗(yàn)交流輸入電壓變化情況下穩壓精度、穩流精度及紋波係數的參數(shù),而充電機往往在輸入交流電壓變化時穩壓精(jīng)度不能滿足要求;而且現場一般通過電爐絲調節充電機輸出電壓、電流,但輸出容量往往(wǎng)過小,達不到規定範圍。造(zào)成的(de)後果
就是現場人員不能按照規定進行全部測試點的檢測,特別是一些易發現問題的極限點的檢測,如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況(kuàng)下的(de)穩壓精度。為解決因檢測設備不具備而不能得到直流電(diàn)源係統實際運(yùn)行參數的(de)問題,我們自行(háng)研製了一(yī)套適合於電力係統變電所(suǒ)(站)使(shǐ)用的(de)移動式(shì)直(zhí)流電源微機檢測裝置。
該裝置是集多年(nián)的研製成果和長期現場運行(háng)經驗,綜合國內外相關先進技術而推出(chū)的。該裝置可實(shí)現不同(tóng)容量充電機以及500 A·h及以下蓄電池組(zǔ)容量的檢測(cè)和試驗,並能準確可靠的測試出(chū)變(biàn)電站直流(liú)電源係統的穩壓精度(dù)、穩流(liú)精(jīng)度、紋波(bō)係統(tǒng)、放(fàng)電容(róng)量等參數。
本係統采用*新型(xíng)PC機為主機,配備液晶顯示器、微打印機等設備。通過現場的(de)長期實際(jì)運行表明:該裝置具有功能完善、抗幹擾性(xìng)強、可靠性高、透明度好、結構簡單、攜帶方(fāng)便與國家標準全部吻(wěn)合等(děng)優點(diǎn)。
二、 LYXC-3000直流電源(yuán)綜合特性測試儀裝(zhuāng)置結構
該裝置的檢(jiǎn)測方法嚴格按(àn)DL/T
459-2000《電(diàn)力係統直流(liú)電源櫃定貨技術條件》規定執行,實現對直流(liú)電(diàn)源(yuán)的充電機、蓄電池的各(gè)項技(jì)術指標進(jìn)行檢測。
(一)裝(zhuāng)置可(kě)實現的三相(xiàng)交流輸(shū)入電壓調(diào)整,其範圍為380 V ±15%;檢測(cè)數據精度≤0.5%;漢化(huà)液晶顯示,可打印測試結(jié)果;且人機對話方便。
(二)該(gāi)裝置在設計上采(cǎi)用模塊化組合結構,體積小(xiǎo)、重量輕,方(fāng)便車(chē)載運輸及在各變電(diàn)站移動檢測。
(三)裝置由係統主機(jī)裝置、交流電壓調整裝置組(zǔ)成,如下圖所示。采用微型計算機控製技術,通過調節被試充電機的交流(liú)輸(shū)入電壓及輸出負載,同(tóng)時係統主機自動進行采樣計算,實現對充電(diàn)機及蓄電池技術指標的檢測。
(四)可備份曆史測試記錄。
(五)主機麵板布置如下圖(圖一)
U盤連接端口。
控(kòng)製輸出該(gāi)接口控製調壓(yā)裝置自動調壓。
電源開(kāi)關。
電源(yuán)插座(帶(dài)保險)保險為250V/3A
通信接口裝置與上位(wèi)機數據通信和控製接口,也是裝置升級接口。
U+、U-直流負載接線柱。
直流斷路(lù)器。
(六)調壓器裝置麵板布置圖(圖二)
1、輸入指示燈
2、交流輸入接線柱(zhù)
3、交流輸出接線柱
4、交流輸入開關
5、控製輸入開關(guān)
三、 LYXC-3000直流電源綜合特性測試儀裝置主要功能及特點(diǎn)
3.1主要特點
● 全自(zì)動型測試,裝置按菜單方式完成各種試驗功能。
● 主機係統采用新型高(gāo)速工業PC機做處理器及大規模集成電路(CPLD),可靠性高,性能優良。
● 自帶大屏幕圖形LCD、5.6寸彩(cǎi)屏,全漢化圖形界(jiè)麵,操作簡單(dān),使用方便。
● 采用三相自(zì)動數控調(diào)壓(yā)器,輸出精度高、功率(lǜ)大,電壓穩定度高。
● 采用新型大功率功耗(hào)器(qì)件為負載,負載能(néng)力強,精度高,體積小,重量輕(qīng),放電無明火。結構上采用一體(tǐ)化設計,攜帶方便。
● 負載電阻采用8421碼有(yǒu)序排列,可任意組合為用戶所需的負載。
● 放電過程中,放電電流始終保持不變。
● 僅用三鍵完成設定,直接輸入數字,現場(chǎng)打印,並具(jù)有RS232和USB接口。
● 完善(shàn)的上位機功能,具有分析,數(shù)據保存(cún),對比確(què)定故(gù)障功能。
3.2主要功能
3.2.1 電壓穩定精度及紋波係數測試功能
測試原理:按照DL/T 459-2000《電力係統直流(liú)電源櫃定貨技術條件》規定,充電浮充電裝置(zhì)在浮充電(穩壓)狀態下(xià),交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的範圍內變化,輸出(chū)電流在其(qí)額定值的0-100%範圍內變化,輸出電壓在(zài)其浮充電壓調節範圍(wéi)的(de)任一數值上保持穩定,其(qí)穩壓精度應符合表一內規定(dìng)。

δu――穩壓精度
UM――輸出電壓波動極限(xiàn)值
U Z――輸出電壓整定值
按照DL/T
459-2000《電力係(xì)統(tǒng)直流電源櫃定貨技術條件》規定,充電浮充電裝置在(zài)浮充電(穩壓)狀(zhuàng)態下,交流輸出電壓在其額定值(zhí)的+15%、-10%的範圍內變化,輸出電流在其額定值的0-100%範圍內變化,輸出(chū)電壓在(zài)其浮充電電壓調(diào)節範圍的(de)任一數(shù)值上,測得負載(zǎi)電阻兩端的紋波係(xì)數均應符合表一內規定。
注:Xpp――紋波峰值係數
Upp――輸出電壓交流(liú)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”界麵中(zhōng)設置負載電流、直流整(zhěng)定電壓、穩壓精度規定值、紋波係統規(guī)定值等參數,按(àn)開始鍵,裝置自動(dòng)按程序進行(háng)測試,並將測試結果(guǒ)顯(xiǎn)示在界麵上。
3.2.2 電流穩定(dìng)精度測試功能
測試原理(lǐ):按照DL/T 459-2000《電力係統直流電源櫃定貨技術(shù)條件》規定,充(chōng)電浮充電在浮充(chōng)電(diàn)(穩(wěn)流)狀態下,交流輸(shū)出電壓在其額定值的+15%、-10%的(de)範圍內變化,輸出電壓(yā)在充電電壓調節範圍內變化,輸出(chū)電流在其額定值的20-100%範圍內(nèi)變化任一數值上保持穩定,其穩流精度符合表一內規定。
注:δI――穩流精(jīng)度
IM――輸出電流波動極限值
Iz――交流輸(shū)入電壓為(wéi)額(é)定值且充電電壓在調整範圍內的中間值時,充電電流測量值。
測試方(fāng)法(fǎ):在“電流穩定精度參數設(shè)置”界麵(miàn)中(zhōng)設置直流電(diàn)流整定值、充(chōng)電(diàn)電(diàn)壓、負載(zǎi)電流、穩流精度等參數,按開始鍵,裝置自動按程序進行測試,並將測試結果顯示在界麵上。
3.2.3 放電測試功能
用戶僅需(xū)在(zài)“放電參數設置”界麵中設置電(diàn)池組容量、直流電壓、終止放電(diàn)電壓、放電電流、放電時間等參數(shù),裝置按設(shè)定參(cān)數進行放電,並記錄放電全(quán)過程,放電完成後,根據記錄描述放(fàng)電曲線及保存所有的放電過程的技術參數。
在放電過程中(zhōng),參照放電前所設置的*低報警電壓參數,放電過程中如電池組(zǔ)端電壓小(xiǎo)於報警電(diàn)壓,裝(zhuāng)置在界麵顯示報警信息。
若在放電過程中,參照放電前所設置(zhì)的*低終止(zhǐ)放電電壓參數,如電池組端電壓小於終(zhōng)止電壓,為防(fáng)止過放電,程序即可終止放電,裝置在界麵顯示報警信息。
若在放電過程中,如用戶需要終止放電可在界麵選擇“終止放電(diàn)”鍵(jiàn),程序即(jí)可終止放電。
3.2.4 限流測試功能
不同的充(chōng)電機在不同的限流(liú)狀(zhuàng)態進行測試,可以測試限(xiàn)流狀態。
3.2.5 限壓測試(shì)功能
不同(tóng)的(de)充電機在不同的限壓狀態進行測試,可以測試限壓狀態。
3.2.6 效率測試功能
不同的充電機在額定交流電壓進行測試,可以測試充電機效率。
3.2.7 三相不平衡測試功能(néng)
在額定交流電壓(yā)進行測試(shì),可以測試不同調壓器輸(shū)出的不平衡度。
3.2.8 時鍾顯示及對(duì)時功能
儀器自帶(dài)時鍾並可(kě)以具有對時調節功能。
3.2.9 電壓選(xuǎn)擇功能(néng)
實時交流電壓選擇(zé),根據不同(tóng)的用戶的實際測量需要,在(zài)測試90%-110%的實際輸入交流電壓時,依用戶的需要進行數值輸入就可以測量(liàng),不(bú)要做任何改動。
3.2.10 滿足所有類型的充電機
本(běn)裝置完(wán)全滿足不(bú)同類型的(de)充電(diàn)機,如高頻電源,相控電源等。
3.2.11 波形顯示功能
本裝置(zhì)采用目前國內外就新型的PC104主機,具有強大有功能,能準確測量外,還新增了波形顯示功能,具有波形分析,顯(xiǎn)示,記錄等(děng)功能。
四、 LYXC-3000直流電源綜合特性測試儀主要技術參數
● 工作電源:交流 220V±15% 頻率 50HZ
● 功率消(xiāo)耗:整機(jī)不大於50W
● 環境溫度: -20℃--+55℃
● 三相(xiàng)調壓裝置(zhì)額(é)定功(gōng)率:15KVA ,額定電流:25A
● 額定放電電流:≤30A(電(diàn)流可定做)
● 測量精度:≤0.5%
● 外形尺寸(cùn)及重量:測試儀尺寸:500×360×420(mm);重(chóng)量:15kg
三(sān)相調壓裝置尺(chǐ)寸:260×350×600(mm);重量:18kg
● 適用電壓等(děng)級:110V和220V
● 數據記錄:內存大於256M
● 接口方式:USB和RS232同時自帶
● 工作時間:連續(xù)不間斷