一、 LYXC-3000蓄電池特性綜合測試儀(yí)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《電力工程直流電源(yuán)設備通用技術條件和**要求》第5.2條中及(jí)6.3條中,對充電裝置的穩壓精度(dù)、穩(wěn)流(liú)精度、紋波係數、充電機效率、蓄電池容量等技術指標(biāo)及試(shì)驗方法有明確的規定及技術要求。蓄(xù)電池特性綜(zōng)合測試儀試驗內容主要是通過調壓裝置(如變壓(yā)器)將充電機交流輸入(rù)電壓在(zài)額(é)定(dìng)電壓±10%內(nèi)變化,通過負載調整裝置(如(rú)放電(diàn)電阻),使充(chōng)電機的直流輸出電壓及輸出電流在規(guī)定範圍內變化(電(diàn)壓調(diào)整範圍為額定(dìng)值的90%~115%,電流(liú)調整(zhěng)範圍為額定值的0~100%),在調(diào)整範圍內測(cè)量電壓、電流及紋波值(zhí),通過(guò)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(lì)係統中運行的(de)直流電源設備達到的技術指標,都是由生產廠家在設備出廠試驗時提供的數據。現(xiàn)場檢修維護人員因不具備相應的測試手段,難以確認設備的技術指標是否滿足要求。而且運(yùn)行實踐證明,隨著(zhe)運行時間的推移,特(tè)別(bié)是投運1~3年內,設(shè)備的技(jì)術指標會(huì)發生偏移,典型的後果是因充電機指標下降,充電機的穩壓精度、穩流(liú)精度及紋波係數超標,蓄電池容量(liàng)下降等現象。同樣因現(xiàn)場不具備(bèi)相應的測試手段,無(wú)法及時發現、調整,所造成的後果(guǒ)就是蓄電池提前失效或損壞,直接威脅電網的**運(yùn)行。特別是對(duì)於廣泛采(cǎi)用的(de)閥控密封鉛酸蓄電(diàn)池,雖具有不(bú)需加酸加水、維護量小的優點,但(dàn)對於充電設備的指標具有(yǒu)嚴格的要求,如(rú)不(bú)滿足要求則會發生幹涸、熱失控等故障,很快失效報(bào)廢。另外,目(mù)前變電站多采用綜(zōng)合自動化技術,蓄電池采用櫃式安裝,與自動化設備同裝一室,充電機性能出現問題(tí)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(yuán)性能檢測的機(jī)構以(yǐ)及生產廠家用於(yú)直流電源檢測的設備均為固定式設備,如固(gù)定式(shì)調(diào)壓(yā)器、負載箱,體積、重量大,無法移動檢測,分析儀(yí)器儀表均為常規設備(bèi)如電(diàn)壓表、電流表、示波器(qì)等,接(jiē)線複雜,使用不便,不適(shì)合在各變電站移(yí)動使用。
目前,對於直流電源的檢測不具備調整交流輸入電壓設(shè)備,蓄(xù)電池(chí)特性(xìng)綜合測試儀(yí)隻能采用市電交流電源,因此不能檢驗交流輸入電壓變化情(qíng)況下穩壓精度、穩流(liú)精度及紋波(bō)係(xì)數的參數,而充電機往往(wǎng)在輸入交流電壓(yā)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(shū)出容量往(wǎng)往過小,達不到規定範圍。造成的後果
就是(shì)現場人員不(bú)能按照規(guī)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(diǎn)的檢測,如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況下的穩壓(yā)精度。為解決因檢測設備不(bú)具備而(ér)不能得到直流電源係統實際運行參數的問題,我們自行研製了(le)一套適合於電力係統(tǒng)變電所(站)使用的移動式(shì)直流電源微機檢測裝置。
該裝置是集多年的研製成果和長期現場運行經驗(yàn),綜合國內外相(xiàng)關先進技術而推(tuī)出的。該裝置可實現不同容量充電(diàn)機以及500 A·h及以下蓄電池組容量的檢測和(hé)試驗,並能準確可靠的測試出變電站直流電源係統的穩壓精度、穩(wěn)流精度(dù)、紋(wén)波係統、放電容量(liàng)等參數。
本係統采用*新(xīn)型PC機為主機,配備液晶顯(xiǎn)示器、微打印機等設備。通過現場的長期實際運行表明:該裝置具有功能完(wán)善、抗幹擾性強、可靠性高、透明度(dù)好、結構簡單、攜帶方便與國家標準全部吻合等優點。
二、 LYXC-3000蓄電池組及充電機綜合特性測試儀裝置結構
該裝置的檢測(cè)方法(fǎ)嚴格按DL/T
459-2000《電力係統直流電源(yuán)櫃定(dìng)貨技術條(tiáo)件》規定執行,實現對直流電源的充電機(jī)、蓄電池的各項技術指(zhǐ)標進行檢測。
(一)蓄電(diàn)池(chí)特性綜合(hé)測試儀可實現的三(sān)相交流輸入電壓調整,其範圍為380 V ±15%;檢測數據(jù)精度≤0.5%;漢化(huà)液晶顯示,可打印測試結果;且人機對話方便(biàn)。
(二)該裝(zhuāng)置在(zài)設計(jì)上采(cǎi)用模塊化組(zǔ)合(hé)結構,體積小、重量輕(qīng),方便車載運輸及(jí)在各變電站移動檢測。
(三)裝置由係(xì)統主機裝置、交流(liú)電壓調(diào)整裝置組成,如下圖所示。采用微型計算機控(kòng)製技術,通過調節被試充電(diàn)機(jī)的交流(liú)輸入電壓及輸出負載,同(tóng)時係統主(zhǔ)機自(zì)動進行采樣計算,實現對充電機及蓄電(diàn)池技術指標的檢測。
(四)可備份曆史測試(shì)記錄。
(五)主機麵板布置如下圖(圖一)
U盤連接端口。
控製輸出該接口控製調壓裝置自動調壓。
電源開關。
電源插座(zuò)(帶保險)保險為250V/3A
通信接口裝置與上位機(jī)數據通信和控製接口,也(yě)是裝置升級接口。
U+、U-直流負載接線柱。
直流斷路器。
(六(liù))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
3、交流輸出接(jiē)線柱
4、交流輸入開關
5、控製(zhì)輸入開關
三、 LYXC-3000蓄電池特性綜合測試儀裝置主要(yào)功能及特點
3.1主(zhǔ)要特點
● 全自動型測試,裝置按菜單方式(shì)完(wán)成(chéng)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(dà)規(guī)模集成電路(CPLD),可靠性高,性能優良。
● 自帶大屏(píng)幕圖(tú)形LCD、5.6寸彩屏,全漢化圖(tú)形界麵,操(cāo)作簡單,使用方便。
● 采用三相自動數控調壓器,輸出精度高、功率大,電壓穩定度高。
● 采用新型大功率功耗器件為負(fù)載,負載能力強(qiáng),精度高,體積小(xiǎo),重量輕,放電無明火。結(jié)構上采用一體化設計,攜帶方便。
● 負載(zǎi)電阻采用8421碼有序排列(liè),可任意組合為用戶(hù)所需的負載。
● 放電過程中,放電(diàn)電(diàn)流(liú)始終保持不變。
● 僅用三鍵完成設定,直接輸(shū)入數字,現場打印,並具有RS232和USB接口。
● 完善的上位機功能,具(jù)有分析,數(shù)據保存,對比確定故障功能。
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《電力係統直流電源(yuán)櫃定貨技術條(tiáo)件》規定,充電浮充電裝置在浮充電(穩壓)狀態下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的範(fàn)圍內變化,輸出電流在(zài)其額定值的0-100%範圍內變化(huà),輸出電壓(yā)在其浮充(chōng)電壓調節範圍的任一數值上保持穩(wěn)定,其穩壓精度應符合表一內規定。

δu――穩壓(yā)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)狀態下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的範圍內變化,輸出電流在其額定值的0-100%範(fàn)圍內變化,輸出電壓在其浮充電(diàn)電壓調節範圍的任一數值上,測得負載電阻兩端的(de)紋波係數均應符合表一內(nèi)規定。
注:Xpp――紋波峰值係數
Upp――輸出電壓交流峰值
即 紋波峰(fēng)值
Udc――直流輸出電壓平均值
測試方法:在“電壓穩定精度參(cān)數設置”界麵中設(shè)置負載電流、直流整定電壓(yā)、穩壓(yā)精度規定值、紋波係統規定值等參數,按開始(shǐ)鍵,裝置自動按程序進行測試,並將測試結果顯示在界麵上。
3.2.2 電流穩定精度測試功能
測試原理(lǐ):按照DL/T 459-2000《電(diàn)力係統直流電源櫃(guì)定貨(huò)技術條(tiáo)件(jiàn)》規定,充電(diàn)浮(fú)充電在浮充電(穩流)狀態下,交流輸出電壓在其額定值的+15%、-10%的範圍內(nèi)變(biàn)化,輸出電壓(yā)在充電電壓調節範圍內變化,輸出電流在其額定值的20-100%範圍內變化任一數值上保(bǎo)持穩定,其穩流精度符(fú)合表一內(nèi)規定(dìng)。
注:δI――穩流精度
IM――輸出電流波動極限(xiàn)值(zhí)
Iz――交流輸入電壓為(wéi)額定值(zhí)且充電電壓在調整範圍內的中間值時,充電電流測量值。
測試方法:在“電流穩定(dìng)精度參數設(shè)置”界麵中(zhōng)設置直流電流整定值、充電電壓、負載電流、穩流精度(dù)等參數,按(àn)開始鍵,裝置自動按(àn)程序進行測試,並將測試結果(guǒ)顯(xiǎn)示在界(jiè)麵上。
3.2.3 放電測試功能
用戶(hù)僅需在“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,裝置(zhì)按設定參(cān)數進行放電,並記錄放電全(quán)過(guò)程,放(fàng)電完(wán)成後,根(gēn)據記錄描述放電曲線及保存(cún)所有的放電過程的技術參數。
在放(fàng)電過程(chéng)中,參照(zhào)放電前所設置(zhì)的*低報警電壓參(cān)數(shù),放電過(guò)程中如電池組端電壓小於報(bào)警電壓,裝置在(zài)界麵顯示報警信息。
若在放電過程中,參照放(fàng)電(diàn)前所設(shè)置的*低終止放電電壓參數,如電池組端電壓小於終止(zhǐ)電壓,為防止過(guò)放電,程序即可終止放電,裝置(zhì)在界(jiè)麵顯示報警信息(xī)。
若在放電過程中,如用戶需要終止(zhǐ)放電可在界麵選擇(zé)“終止放電”鍵,程序(xù)即可終(zhōng)止放電。
3.2.4 限流測試功能
不同的充電機(jī)在不同的限流狀態進行測(cè)試,可以測試限流狀態。
3.2.5 限壓測試功能
不同的充電機在不(bú)同的限壓狀態進行測試,可以測試(shì)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(diàn)壓(yā)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
在額定交流電壓進(jìn)行測試,可以測試不(bú)同調(diào)壓器(qì)輸出的不平衡度。
3.2.8 時鍾顯示及對時功能
儀器自帶時(shí)鍾並可(kě)以(yǐ)具有對時調節功能(néng)。
3.2.9 電壓選擇功能
實時交流電壓選擇,根據不同的用戶的實際測(cè)量需要,在測試90%-110%的實際輸入(rù)交(jiāo)流電壓時,依用戶的需要進行數值輸入就可以測量(liàng),不要做(zuò)任何改動。
3.2.10 滿足所有類型的充電機
本裝置(zhì)完全滿足不同類型(xíng)的充(chōng)電機,如高頻電源(yuán),相控(kòng)電源等。
3.2.11 波形顯示功(gōng)能
本裝(zhuāng)置采用目前國內(nèi)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(bō)形顯示(shì)功能,具有波(bō)形分析,顯示,記錄等功能。