500kV变电站蓄电池组充放电试验课件

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。蓄电池组分类蓄电池组种类电压等级电池节数通信蓄电池组48V24节（也有23、25节）保护蓄电池组220V108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①浮充电压有二只以上低于2.18V②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。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，-2～4mV/℃）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。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。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）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。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；K10-10h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/T637-1997标准中，内阻值定义如下UU1U2I1I2IRi=—————U1-U2I2–I1计算容量检测法库仑法：∫iindt=∫ioutdt由于和实际情况差异较大，精度差焦耳法：∫iindt=∫ioutdt—iin2R1—iout2R2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。220V1CL2+1CL1+1CL－220V2CL2+2CL1+2CL－mAV微机绝缘检测仪V10-400V0-300V4-20mA降压装置#1监控模块C1模拟量开关及报警信号#2监控模块C2模拟量开关及报警信号计算机监控降压装置mAV0-300V4-20mAV20-400V微机绝缘检测仪1L+1L-2L+2L-石棉变电站直流系统图3ZK200A1ZK400A2ZK400A4ZK200A本机本机充电本机本机充电并机并机FU13,14200AFU23,24200AmVmA+-mVmA+-mVmA+-mVmA+-4-12-20mA300-0-300A4-20mA0-150A4-12-20mA300-0-300A4-20mA0-150A5ZK63A6ZK63A试验试验#1蓄电池组400Ah共108只#2蓄电池组400Ah共108只DC-01ZR-VV221X120DC-03ZR-VV221X120DC-04ZR-VV221X120蓄电池巡检仪蓄电池巡检仪FU11,12400AFU21,22400A—~—~防雷器交流监控N~~监控单元配电监控直流监控#1充电机6x20A380VII段380VI段—~—~防雷器交流监控~~监控单元配电监控直流监控#1充电机6x20A380VII段380VI段N1ZK11ZK22ZK22ZK1实例一、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。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）。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（1）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。倒闸方法之放电（2）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。倒闸方法之充电（3）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（1）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。智能蓄电池组负载测试仪的使用（2）接线三、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（3）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。智能蓄电池组负载测试仪的使用（4）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。智能蓄电池组负载测试仪的使用（5）蓄电池放电设备介绍智能蓄电池组负载测试仪FZY-G/30无线蓄电池测试系统WDCX-108/1恒流负载模块HF-G/30各设备功能简介（1）智能蓄电池组负载测试仪FZY-G/30功能：放电负载，0～30A电流，任意可调。（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。智能蓄电池组负载测仪面板介绍无线蓄电池测试系统与负载仪配合使用1组电池接线示意图无线模块现场接线图管理分析软件操作1、软件登录，用户帐号：1234，密码：12342、点击登录进入如下界面，在改界面内点击“设置”，并在下拉菜单选择“机站设置”3、选择“机站设置”后，会弹出对话框，在该对话框内点击“添加机站”，填写机站名称和编号4、添加完机站后，在该对话框内点击“添加电池组”，输入电池组相关信息5、点击高级设置，设置完成后按提示保存6、点击“设置”后的下拉菜单内选择“中继器设置”，读取参数