kV变电站蓄电池组充放电试验课件

智能蓄电池组负载测试仪的使用（1）
智能蓄电池组负载测试系统主要包括：负载仪主机、 恒流负载仪、放电导线、控制线、通讯线、交流导线、 无线模块、中继器、USB线、通讯线、无线VIT、温度探 头、电流传感器、交流适配器、电压采集线、电脑（带 智能蓄电池组负载测试软件）。 一、中继器的接线 中继器通过USB接口连接电脑，中继器通过控制线 连接负载仪主机，负载仪主机与恒流负载仪之间通过通 讯线连接，中继器电源口连接无线VIT电源输出端。
智能蓄电池组负载测试仪的使用（5）
通过电脑从智能蓄电池负载测试仪导出试验报告， 包括蓄电池放电电流、电压、温度、容量等信息。
蓄电池放电设备介绍
智能蓄电池组负载测试仪 FZYG/30 恒流负载模块
HF-G/30
无线蓄电池测试系统 WDCX-108/1
各设备功能简介
（1）智能蓄电池组负载测试仪 载，0～30A电流，任意可调。
智能蓄电池组负载测试仪的使用（2）
二、无线VIT的连接 电流采集线插入无线VIT的电流采集端口，温度传 感器连接至无线VIT的温度接口，电压采集线一端插入 无线VIT电压采集端口，另一端夹在蓄电池组正负极两 端，将无线VIT电源输入端通过适配器接入220V交流 电源。负载仪主机与恒流负载仪正负极并联至蓄电池 组正负极，并将连接线穿入直流CT中，接入负载仪(注 意穿线方向为CT电流方向)。将无线单电池端电压巡检 仪按号数对应接于电池正负两极（红正黑负），此时 巡检仪指示灯亮。
蓄电池异常现象可能原因及处理方法（4）
4）蓄电池核对性放电时容量低 原因：①蓄电池长期欠充电，浮充电压低于规定值， 造成极板硫酸盐化； ②深度放电频繁；
③蓄电池放电后未立即充电，造成极板硫酸 盐化。
处理方法：①调整浮充电运行时的电压值；②避免 深度放电；③进行核对性放电，容量达不到要求时， 进行50％容量的核对性全充、放电循环2～3次。若 仍低于80%额定容量，应更换蓄电池组。
充电
本机
4ZK 200A
FU13,14 200A + + FU11,12 400A 试验 试验 5ZK 63A 6ZK 63A + 4-20mA 0-150A +
FU23,24 200A
4-20mA 0-150A
mA mV
4-12-20mA 300-0-300A
mA mV
4-12-20mA 300-0-300A
二、蓄电池组的充放电试验
电池检测方法
国家标准容量测试法：0.1C10小时放电 （核对性容量测试） 状态检测法 内阻测试法 计算容量法 状态智能分析法
核对性容量测试法
按国际及国家标准，阀控式铅酸蓄电池 容量测试为：
以电池额定容量（C）的10h 率放电电 流 I10 进行放电，并记录电池端电压、温度、 放电时间，直至电池电压降至电压下限，计 算电流与时间的乘积即为电池容量。 将实测蓄电池容量CR，按公式C10= CR / (1+K（t-25）)换算成25℃基准温度时的实际 容量C10，式中：t-放电时蓄电池温度；K1010h放电率温度系数， K10=0.006/℃。
状态检测法
1、电压：通过测量电池的浮充电压检测 电池状态，可测出电池开路、短路、严重损 坏电池 2、电流：检测浮充电流是否正常 3、温度：有无温度异常，但一般为环境 温度
内阻检测法
交流内阻：有正弦波和方波二种方式，可反映电池趋 势，有在线和便携方式，由于电流较小，所以精度差 直流内阻：较接近实际情况，精度好，在线方式不易 实施 在 DL/T 637-1997 标准中，内阻值定义如下 U
状态智能分析检测法
对电池的各种状态、曲线，运用先进的数学模型进行 综合分析得出电池的现行状态和性能，对电池实际情况 作出比较准确的描述。这是电池检测工程师们努力的目 标。
实例
石棉变电站直流系统图
4-20mA 0-300V 0-400V 微机绝缘检测仪 V1
模拟量 开关及报警信号 模拟量开关及报警信号
蓄电池组分类
蓄电池组种类 通信蓄电池组 电压等级 48V 电池节数 24节 （也有23、25节）
保护蓄电池组
220V
108节 （也有104节）
一般500kV变电站每节蓄电池额定电压为2V,蓄电 池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜为 （2.23~2.28）V×N,均衡充电电压宜控制在（2.30~2.35） V×N,电池组容量以负荷大小确定。（N为蓄电池组中 蓄电池的个数）
铅酸蓄电池（FM）运行维护（1）
对阀控式铅酸蓄电池的维护有严格的要求，切莫 因“密封”、“免维护”而松懈。
1）经常检查项目： ①检测蓄电池端电压是否符合要求 ②连接处有无松动
③极柱、安全阀周围是否有渗酸及酸雾溢出
④电池壳体有无渗漏和变形
铅酸蓄电池（FM）运行维护（2）
2）如有以下情况之一应进行充电
~
~Βιβλιοθήκη Baidu
防 雷 器
交流监控 1ZK1 配电监控 监控单元 1ZK2
N
蓄电池巡检仪
蓄电池巡检仪 2ZK1
交流监控 2ZK2 配电监控 监控单元
N
~
380VII段
直流监控
~
380VI段
~
380VII段
直流监控
~
380VI段
倒闸方法之放电（1）
一、检查两套直流系统的电压是否一致，如果压差 过大，应调整一致，压差不应超过5V。
注：两组充电机可以并联运行，但蓄电池仅可以短时并联运 行
倒闸方法之放电（2）
四、倒负荷之后，检查确认两段母线均正常运行。 五、按顺序关闭1-6号充电机及充电管理机（可不 关闭）。 六、拉开直流1号蓄电池组与母线连接的保险（如 图FU11,12），使蓄电池组与母线之间有明显的断点。 七、在屏内切换把手1ZK，3ZK上用红胶带贴住， 起警示作用以防止勿动。
U1 - U2 Ri = ————— I2 – I1
U1 U2
I1
I2
I
计算容量检测法
库仑法：
∫iin dt ∫iin dt
= ∫iout dt
由于和实际情况差异较大，精度差 焦耳法：
= ∫iout dt — iin
2
R1 — iout R2
2
较库仑法为准，但由于电池是一个非常复杂的 电化学体系，简单的计算很难说明，只能作为参考
4-20mA 0-300V
mA V 降压 装置 C1 #1监控模块 计算机监控 #2监控模块 C2 降压 装置
mA V
0-400V V2 微机绝缘检测仪
1CL1+
2CL1+ 2CL2+ 2CL－
220V
1CL2+ 1CL－
220V
3ZK 200A
本机
充电
1ZK 400A
本机
并机
并机
本机
2ZK 400A
蓄电池异常现象可能原因及处理方法（1）
1）浮充电时蓄电池电压偏差较大
原因：制造过程工艺差，分散性大；存放时间长， 又没按规定补充电。
处理方法：质量问题，应更换。存放问题，应按规 定进行50％容量的核对性充、放电循环2～3次，使 容量恢复，减小电压的偏差值。 2）运行中浮充电压正常，放电时电压很快降至终止 电压 原因：蓄电池内部电解物质变质、失水干枯。 处理方法：更换蓄电池。
倒闸方法之充电（3）
八、在每次核容性放电完成之后，应立即对蓄电池 组进行充电（均充）。此时应先将FU11,12合上，再将 3ZK打至充电位置，打开充电管理机，由6-1反序打开 充电机。并在充电管理机中设置手动控制，将运行方式 改为手动、均充，并设置到均充转浮充的条件：时间、 电流、端电压。 九、在恢复运行时，应先投入1号充电机组，即合 上3ZK，再将1ZK由并机位置转为本机位置。这样，两 段母线分列运行，各由一组充电机供给负荷，并对蓄电 池组进行浮充。
4）蓄电池外壳温度过高 原因：①充电电流大，充电电压超过规定要求； ②内部有短路、局部放电等现象；
③螺栓松动，接头发热；
④充电装置输出的纹波系数超标。 处理方法：①降低充电电流，调整充电电压到规定 要求值；②清洁处理发热接头，可靠紧固螺栓（紧 固力矩11.3Nm）；③检查处理充电装置，减小装置 直流输出的交流分量，使纹波系数符合规定要求
FZY-G/30功能：放电负
（2）恒流负载模块HF-G/30 功能：放电负载,电流恒定
（3）无线蓄电池测试系统 WDCX-108/1 功能：电池电压、电流、温度采集，采用无线传输。可根 据现实使用需要配置无线采集模块。标配108只
智能蓄电池组负载测试原理
PTC是一种半导体陶瓷材料，具有使用寿命长，安全 可靠等优点。尤其特殊的是它的电阻与温度有奇特 的相关性，曲线如图： 在给定的散热条件下， Tb附近存在一平衡点。如 果我们人为地带走PTC表 面的热量，降低PTC表面 的温度，PTC的电阻就会 减小，输入的电流就会增 加。显然，通过调整冷却 风机的转速，就可控制PTC表面的温度，达到控制输 入电流的目的。
四、高特蓄电池测试软件的使用 打开高特蓄电池测试软件，用户名和密码均为1234。 （1）机站设置 设置站名、组别、电池规格、容量、量程、型号、 厂家、投运时间等，以便生成试验报告。 （2）中继器设置 设置电池节数、电流量程(按实际容量设置)、电池类 型（如2V） （3）电池测试 选择放电测试，选择相应的机站和电池组，设置放电 时间【8小时（核容）/10（新安装）】和电流（与负载仪 放电电流一致）然后进入电池巡检。开始测试，启动恒 流负载，等待放电结束。
接线
智能蓄电池组负载测试仪的使用（3）
三、负载仪主机的设置 开机后，设置负载仪参数、电流（恒流负载仪固 定设置为20A，负载仪主机按容量减去20A设置）、 时间【8小时（核容）/10（新安装）】、终止端电压 1.8×N(V)，终止单体端电压1.8V，退到主界面，选 择联机放电。
智能蓄电池组负载测试仪的使用（4）
500kV变电站蓄电池日常维护与充放电试 验
一、蓄电池的日常维护
变电站内蓄电池的作用
在直流系统中，蓄电池组都扮演着极其重要和不可或 缺的作用。平时蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流失 电或充电机故障时，蓄电池组必须为变电站内保护装置、 自动化设备、通信设备及其他直流负荷提供能量。 显然，在平时蓄电池组并没有对机站运行作出贡献， 然而在事故发生时，蓄电池是负荷的唯一能量供给者，一 旦蓄电池有问题，变电站设备将因此瘫痪，从而导致供电 中断，造成重大损失。
蓄电池异常现象可能原因及处理方法（2）
3）蓄电池外鼓胀变形 原因：①充电电流大，充电电压超过规定要求；
②内部有短路、局部放电等造成温升超标；
③安全阀失灵，内部压力超标。 处理方法：①进行核对性放电，容量低于80%额定 容量应更换；②运行中减小充电电流，降低充电电 压，检查安全阀是否堵塞。
蓄电池异常现象可能原因及处理方法（3）
二、将蓄电池连接到母线上的开关（1ZK）由本机 打至并机位置。此时，直流两段母线并列运行。 三、再将充电机连接到母线开关（3ZK）由本机打 至停用位置(或直接连到本机位置)，充电机退出运行，1 号蓄电池组退出运行。此时，两段母线均由2号充电机 及2号蓄电池组提供负荷 (3ZK在本机位置时，两组充电 机并联运行）。
铅酸蓄电池（FM）运行维护（4）
注意事项： 1）每次蓄电池组放电后应及时充电 2）不要使蓄电池组被过电流或过电压充电 3）蓄电池应避免长期搁置不用
4）不要长期浮充而不放电，不要使蓄电池过放电
5）阀控式铅酸蓄电池对充电设备及温度等环境因素 较为敏感。（电池浮充电压随温度上升而下降，2～4 mV/℃）若在35℃及以上的持续温度下运行， 预期寿命减少一半。温度过低，充电时产生氢气使 内压增高，电解液减少，电池寿命也将缩短。故蓄 电池（柜）室温度宜设置在25℃左右。
mA mV FU21,22 400A
mA mV
1L+ 1LDC-01 ZR-VV22 1X120
2L+
DC-04 ZR-VV22 1X120
2L— #1充电机 6x20A —
—
~
#1充电机 6x20A
—
~
防 雷 器
#1蓄电池组 400Ah 共108只
DC-03 ZR-VV22 1X120
#2蓄电池组 400Ah 共108只
①浮充电压有二只以上低于 2.18V ②放出 20% 以上额定容量
③搁置不用时间超过三个月
④全浮充运行达三个月
铅酸蓄电池（FM）运行维护（3）
3）蓄电池核对性放电 每年（新安装或大修后）应做一次核对性额定 容量放电测试。对能停运的蓄电池组，做 80%额 定容量测试（首次100%放电）。对不能停运的蓄 电池组，做 50%额定容量测试。 蓄电池组的核对性放电的周期，按1-2-2-1方式 进行。即新投运1年内进行一次，此后每2年进行一 次，运行5年后每年进行一次。