多功能直流测试系统

多功能直流测试系统

一、概述

    DL/T 724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》第5.3条中，GB/T19826-2014《电力工程直流电源设备通用技术条件和安全要求》第5.2条中及6.3条中，对充电装置的稳压精度、稳流精度、纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等技术指标及试验方法有明确的规定及技术要求。试验内容主要是通过调压装置（如变压器）将充电机交流输入电压在额定电压±10%内变化，通过负载调整装置（如放电电阻），使充电机的直流输出电压及输出电流在规定范围内变化（电压调整范围为额定值的90%～115%，电流调整范围为额定值的0～100%），在调整范围内测量电压、电流及纹波值，通过计算，得到充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等。

但目前电力系统中运行的直流电源设备达到的技术指标，都是由生产厂家在设备出厂试验时提供的数据。现场检修维护人员因不具备相应的测试手段，难以确认设备的技术指标是否满足要求。而且运行实践证明，随着运行时间的推移，特别是投运1～3年内，设备的技术指标会发生偏移，典型的后果是因充电机指标下降，充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数超标，蓄电池容量下降等现象。同样因现场不具备相应的测试手段，无法及时发现、调整，所造成的后果就是蓄电池提前失效或损坏，直接威胁电网的安全运行。特别是对于广泛采用的阀控密封铅酸蓄电池，虽具有不需加酸加水、维护量小的优点，但对于充电设备的指标具有严格的要求，如不满足要求则会发生干涸、热失控等故障，很快失效报废。另外，目前变电站多采用综合自动化技术，蓄电池采用柜式安装，与自动化设备同装一室，充电机性能出现问题会造成蓄电池发热、溢酸等问题，严重者甚至发生爆炸。

   国内进行直流电源性能检测的机构以及生产厂家用于直流电源检测的设备均为固定式设备，如固定式调压器、负载箱，体积、重量大，无法移动检测，分析仪器仪表均为常规设备如电压表、电流表、示波器等，接线复杂，使用不便，不适合在各变电站移动使用。

   目前，对于直流电源的检测不具备调整交流输入电压设备，只能采用市电交流电源，因此不能检验交流输入电压变化情况下稳压精度、稳流精度及纹波系数的参数，而充电机往往在输入交流电压变化时稳压精度不能满足要求；而且现场一般通过电炉丝调节充电机输出电压、电流，但输出容量往往过小，达不到规定范围。造成的后果就是现场人员不能按照规定进行全部测试点的检测，特别是一些易发现问题的极限点的检测，如交流输入电压+10%、输出空载情况下的稳压精度。为解决因检测设备不具备而不能得到直流电源系统实际运行参数的问题，我们自行研制了一套适合于电力系统变电所（站）使用的移动式直流电源微机检测装置。

该装置是集多年的研制成果和长期现场运行经验，综合国内外相关先进技术而推出的。该装置可实现不同容量充电机以及500 A·h及以下蓄电池组容量的检测和试验，并能准确可靠的测试出变电站直流电源系统的稳压精度、稳流精度、纹波系统、放电容量等参数。

本系统采用最新型PC机为主机，配备液晶显示器、微打印机等设备。通过现场的长期实际运行表明：该装置具有功能完善、抗干扰性强、可靠性高、透明度好、结构简单、携带方便与国家标准全部吻合等优点。

二、装置结构

 该装置的检测方法严格按DL/T 459-2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》规定执行，实现对直流电源的充电机、蓄电池的各项技术指标进行检测。

（一）装置可实现的三相交流输入电压调整，其范围为380 V ±15%；检测数据精度≤0.5%；汉化液晶显示，可打印测试结果；且人机对话方便。

（二）该装置在设计上采用模块化组合结构，体积小、重量轻，方便车载运输及在各变电站移动检测。

（三）装置由系统主机装置、交流电压调整装置组成，如下图所示。采用微型计算机控制技术，通过调节被试充电机的交流输入电压及输出负载，同时系统主机自动进行采样计算，实现对充电机及蓄电池技术指标的检测。                    （四）可备份历史测试记录。

（五）主机面板布置

    1. U盘连接端口。

    2. 控制输出该接口控制调压装置自动调压。

    3. 电源开关。

    4. 电源插座（带保险）保险为250V/3A

    5. 通信接口装置与上位机数据通信和控制接口，也是装置升级接口。

    6. U+、U-直流负载接线柱。

    7. 直流断路器。

（六）调压器装置面板布置图

 1. 输入指示灯

 2. 交流输入接线柱

 3. 交流输出接线柱

 4. 交流输入开关

 5. 控制输入开关

三、装置主要功能及特点

3.1主要特点

1) 全自动型测试，装置按菜单方式完成各种试验功能，电压稳定精度及纹波系数测试、稳流精度、效率的测试。

2) 全自动测试直流电源的负载电流、直流电压、稳压精度、纹波系数、充电机效率等参数测试。

3) 直流稳定精度功能:自动功能测试充电电压、负载电流、稳流精度、脉冲峰值、脉冲谷值、电压平均值、稳压精度、输出电压波动极限值、稳流精度等参数。

4) 放电测试功能。测试放电全过程，放电完成后，根据记录描述放电曲线。

5) 主机系统采用新型高速工业PC机做处理器及大规模集成电路(CPLD)，可靠性高，性能优良。

6) 自带大屏幕图形LCD7.5寸彩屏，全汉化图形界面，人机对话方式控制，操作简单，使用方便。

7) 采用三相自动数控调压器，输出精度高、功率大，电压稳定度高。

8) 用新型大功率功耗器件为负载，负载能力强，输出调节采用无触点调节，精度高，体积小，重量轻，放电无明火。

9) 负载电阻采用8421码有序排列，可任意组合为用户所需的负载。

10) 放电报警功能：在放电过程中，如电池组端电压小于报警电压，装置音响报警提示用户，并在界面显示报警信息。

11) 自动终止放电功能：若在放电过程中，如电池组端电压小于终止电压，为防止过放电，程序即可终止放电，装置声音报警提示用户，并在界面显示报警信息。

12) 手动终止放电功能：若在放电过程中，如用户需要终止放电可在界面选择“终止放电"键，程序即可终止放电。

13) 时钟显示及对时功能：实现时间和电流关系，确定安时计。放电过程中，放电电流始终保持不变。

14) 仅用三键完成设定，直接输入数字，现场打印，并具有RS232和USB接口。

15) 完善的上位机功能，实现电子存档，报表打印输出，历史记录快速查找，具有分析，数据保存，对比确定故障功能。