多功能直流測試系統(tǒng)

多功能直流測試系統(tǒng)

一,、概述

    DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程》第5.3條中，GB/T19826-2014《電力工程直流電源設備通用技術條件和安全要求》第5.2條中及6.3條中,，對充電裝置的穩(wěn)壓精度,、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù),、充電機效率,、蓄電池容量等技術指標及試驗方法有明確的規(guī)定及技術要求。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±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及輸出電流在規(guī)定范圍內變化（電壓調整范圍為額定值的90%～115%，電流調整范圍為額定值的0～100%）,，在調整范圍內測量電壓,、電流及紋波值，通過計算,，得到充電機的穩(wěn)壓精度,、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機效率,、蓄電池容量等,。

但目前電力系統(tǒng)中運行的直流電源設備達到的技術指標，都是由生產(chǎn)廠家在設備出廠試驗時提供的數(shù)據(jù)?，F(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。而且運行實踐證明,，隨著運行時間的推移,，特別是投運1～3年內，設備的技術指標會發(fā)生偏移，典型的后果是因充電機指標下降,，充電機的穩(wěn)壓精度,、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)超標，蓄電池容量下降等現(xiàn)象,。同樣因現(xiàn)場不具備相應的測試手段,，無法及時發(fā)現(xiàn)、調整,，所造成的后果就是蓄電池提前失效或損壞,，直接威脅電網(wǎng)的安全運行。特別是對于廣泛采用的閥控密封鉛酸蓄電池,，雖具有不需加酸加水,、維護量小的優(yōu)點，但對于充電設備的指標具有嚴格的要求,，如不滿足要求則會發(fā)生干涸,、熱失控等故障，很快失效報廢,。另外,，目前變電站多采用綜合自動化技術，蓄電池采用柜式安裝,，與自動化設備同裝一室,，充電機性能出現(xiàn)問題會造成蓄電池發(fā)熱、溢酸等問題,，嚴重者甚至發(fā)生爆炸。

   國內進行直流電源性能檢測的機構以及生產(chǎn)廠家用于直流電源檢測的設備均為固定式設備,，如固定式調壓器,、負載箱，體積,、重量大,，無法移動檢測，分析儀器儀表均為常規(guī)設備如電壓表,、電流表,、示波器等，接線復雜,，使用不便,，不適合在各變電站移動使用。

   目前,，對于直流電源的檢測不具備調整交流輸入電壓設備,，只能采用市電交流電源，因此不能檢驗交流輸入電壓變化情況下穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)的參數(shù),，而充電機往往在輸入交流電壓變化時穩(wěn)壓精度不能滿足要求,；而且現(xiàn)場一般通過電爐絲調節(jié)充電機輸出電壓、電流,，但輸出容量往往過小,，達不到規(guī)定范圍。造成的后果就是現(xiàn)場人員不能按照規(guī)定進行全部測試點的檢測,，特別是一些易發(fā)現(xiàn)問題的極限點的檢測,，如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況下的穩(wěn)壓精度,。為解決因檢測設備不具備而不能得到直流電源系統(tǒng)實際運行參數(shù)的問題,，我們自行研制了一套適合于電力系統(tǒng)變電所（站）使用的移動式直流電源微機檢測裝置。

該裝置是集多年的研制成果和長期現(xiàn)場運行經(jīng)驗,，綜合國內外相關先進技術而推出的,。該裝置可實現(xiàn)不同容量充電機以及500 A·h及以下蓄電池組容量的檢測和試驗，并能準確可靠的測試出變電站直流電源系統(tǒng)的穩(wěn)壓精度,、穩(wěn)流精度,、紋波系統(tǒng)、放電容量等參數(shù),。

本系統(tǒng)采用最新型PC機為主機,，配備液晶顯示器、微打印機等設備,。通過現(xiàn)場的長期實際運行表明：該裝置具有功能完善,、抗干擾性強、可靠性高,、透明度好,、結構簡單、攜帶方便與國家標準全部吻合等優(yōu)點,。

二,、裝置結構

 該裝置的檢測方法嚴格按DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術條件》規(guī)定執(zhí)行，實現(xiàn)對直流電源的充電機,、蓄電池的各項技術指標進行檢測,。

（一）裝置可實現(xiàn)的三相交流輸入電壓調整，其范圍為380 V ±15%,；檢測數(shù)據(jù)精度≤0.5%,；漢化液晶顯示，可打印測試結果,；且人機對話方便,。

（二）該裝置在設計上采用模塊化組合結構,，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(tǒng)主機裝置、交流電壓調整裝置組成,，如下圖所示,。采用微型計算機控制技術，通過調節(jié)被試充電機的交流輸入電壓及輸出負載,，同時系統(tǒng)主機自動進行采樣計算,，實現(xiàn)對充電機及蓄電池技術指標的檢測。                    （四）可備份歷史測試記錄,。

（五）主機面板布置

    1. U盤連接端口,。

    2. 控制輸出該接口控制調壓裝置自動調壓。

    3. 電源開關,。

    4. 電源插座（帶保險）保險為250V/3A

    5. 通信接口裝置與上位機數(shù)據(jù)通信和控制接口,，也是裝置升級接口。

    6. U+,、U-直流負載接線柱,。

    7. 直流斷路器。

（六）調壓器裝置面板布置圖

 1. 輸入指示燈

 2. 交流輸入接線柱

 3. 交流輸出接線柱

 4. 交流輸入開關

 5. 控制輸入開關

三,、裝置主要功能及特點

3.1主要特點

1) 全自動型測試,，裝置按菜單方式完成各種試驗功能，電壓穩(wěn)定精度及紋波系數(shù)測試,、穩(wěn)流精度,、效率的測試。

2) 全自動測試直流電源的負載電流,、直流電壓,、穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù),、充電機效率等參數(shù)測試。

3) 直流穩(wěn)定精度功能:自動功能測試充電電壓,、負載電流,、穩(wěn)流精度、脈沖峰值,、脈沖谷值,、電壓平均值、穩(wěn)壓精度,、輸出電壓波動極限值,、穩(wěn)流精度等參數(shù),。

4) 放電測試功能。測試放電全過程,，放電完成后,，根據(jù)記錄描述放電曲線。

5) 主機系統(tǒng)采用新型高速工業(yè)PC機做處理器及大規(guī)模集成電路(CPLD),，可靠性高,，性能優(yōu)良。

6) 自帶大屏幕圖形LCD7.5寸彩屏,，全漢化圖形界面,，人機對話方式控制，操作簡單,，使用方便,。

7) 采用三相自動數(shù)控調壓器，輸出精度高,、功率大,，電壓穩(wěn)定度高。

8) 用新型大功率功耗器件為負載,，負載能力強,，輸出調節(jié)采用無觸點調節(jié)，精度高,，體積小,，重量輕，放電無明火,。

9) 負載電阻采用8421碼有序排列,，可任意組合為用戶所需的負載。

10) 放電報警功能：在放電過程中,，如電池組端電壓小于報警電壓,，裝置音響報警提示用戶，并在界面顯示報警信息,。

11) 自動終止放電功能：若在放電過程中,，如電池組端電壓小于終止電壓，為防止過放電,，程序即可終止放電,，裝置聲音報警提示用戶，并在界面顯示報警信息,。

12) 手動終止放電功能：若在放電過程中,，如用戶需要終止放電可在界面選擇“終止放電"鍵，程序即可終止放電,。

13) 時鐘顯示及對時功能：實現(xiàn)時間和電流關系,，確定安時計,。放電過程中，放電電流始終保持不變,。

14) 僅用三鍵完成設定,，直接輸入數(shù)字，現(xiàn)場打印,，并具有RS232和USB接口,。

15) 完善的上位機功能，實現(xiàn)電子存檔,，報表打印輸出,，歷史記錄快速查找，具有分析,，數(shù)據(jù)保存,，對比確定故障功能。