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直流电源现场检测体系的开发与应用

1直流电源设备现场检测工作现状在DL/T724-2000《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,对充电装置的稳压精度、稳流精度、纹波系数3项技术指标(以下简称3项指标)的现场交

1直流电源设备现场检测作业现状

在DL/T 724-2000《电力体系用蓄电池直流电源设备运转与保护技能规程》第5.3条中,对充电设备的稳压精度、稳流精度、纹波系数3项技能目标(以下简称3项目标)的现场交代实验有清晰的规则及技能要求。实验内容首要是经过调压设备(如变压器)将充电机沟通输入电压在额外电压±10%内改变,经过负载调整设备(如放电电阻),使充电机的直流输出电压及输出电流在规则规模内改变(电压调整规模为额外值的90%~145%,电流调整规模为额外值的0~100%),在调整规模内丈量电压、电流及纹波值,经过核算 ,得到充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数3个参数(以下简称3个参数)。

但现在电力体系中运转的直流电源设备到达的技能目标,都是由出产厂家在设备出厂实验时供给的数据。现场检修保护人员因不具备相应的测验手法

,难以承认设备的技能目标是否满足要求。并且运转实践证明,跟着运转时刻的推移,特别是投运1~3 a内,设备的技能目标会产生偏移,典型的成果是因充电机目标下降,3个参数超支,相同因现场不具备相应的测验手法,无法及时发现、调整。所形成的成果便是蓄电池提早失效或损坏,直接要挟电网的安全运转。

特别是关于广泛选用的阀控密封铅酸蓄电池,虽具有不需加酸加水、保护量小的长处,但关于充电设备的3项目标具有严厉的要求,如不满足要求则会产生干枯、热失控等毛病,很快失效作废。如1999年, 石家庄供电公司220 kV大河站、王里站2组GFM-300Ah阀控密封铅酸蓄电池投运,因充电机技能目标不满足要求,仅运转了1 a和3 a即作废,对变电站乃至电网的安全运转形成了严重要挟。

别的,现在变电站多选用归纳主动化技能,蓄电池选用柜式设备,与主动化设备同装一室,充电机功用出现问题会形成蓄电池发热、溢酸等问题,严重者乃至产生爆炸。

国内进行直流电源功用检测的组织以及出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、分量大,无法移动、检测,剖析仪器仪表均为惯例设备如电压表、电流表、示波器等,接线杂乱,运用不便利,不合适在各变电站移动运用。

现在,关于直流电源的检测不具备调整沟通输入电压设备,只能选用市电沟通,因而不能查验沟通输入电压改变状况下的3个参数,而充电机往往在输入沟通电压改变时稳压,稳压精度不能满足要求;并且现场一般经过电炉丝调理充电机输出电压、电流,但输出容量往往过小,达不到规则规模。形成的成果便是现场人员不能依照规则进行悉数测验点的检测,特别是一些易发现问题的极限点的检测,如沟通输入电压+10%、输出空载状况下的稳压精度。

本文介绍一种自行研发的、合适变电站运用的移动式直流电源微机检测体系。

2体系组成及功用

该体系选用的检测办法严厉按DL/T 459-2000《电力体系直流电源柜定货技能条件》规则履行,完成对充电机3项目标的检测,防止由于检测办法的争议形成用户与出产厂商对检测成果的争议。

体系可完成的三相沟通输入电压调整规模为380 V ±15%;检测数据精度≤0.5%,额外检测容量50 A,可完成50 A及以下容量充电机的检测,以及500 A•h及以下蓄电池组容量实验。体系可主动检测;汉化液晶显现,可打印测验成果;且人机对话便利。

该体系在规划上选用模块化组合结构,2人即可搬动,便利车载运送及在各变电站移动检测。

体系由参数测验设备(体系主机)、沟通电压调整设备、直流输出负载调整设备组成。选用微型核算机操控技能,经过调理被试充电机的沟通输入电压及输出负载,一起体系主机主动进行采样核算,完成对充电机3项技能目标的检测。 2.1沟通电压调整设备

由三相可调变压器及其操控体系组成。操控体系以辅佐单片机为操控中心,接纳体系主机指令,经过伺服电机操控三相可调变压器调理输出电压巨细。为下降体积与分量,从规划视点考虑,充分利用调整电压规模不大(20%)的特色进行了专门规划。

2.2直流输出负载调整设备

由发热元件及其操控体系组成。操控体系以辅佐单片机为操控中心,接纳主机指令,操控负载调整设备以操控充电机输出电压或电流的巨细。为下降体积与分量,发热元件选用PTC发热陶瓷元件,选用8421排列组合

方法并合作可调电阻,完成对输出负载的精确调理。

2.3参数测验设备

该部分是全体设备的丈量操控中心,它操控电动调压器以及负载调整设备,使充电机到达测验所需状况;丈量被试充电机的有关输出量,并对成果施行剖析核算,终究得出3个参数。

2.3.1主机电路板

选用89C52单片机作为智能操控的中心,辅以A/D转化7109及键盘电路、通讯电路、报警电路等外围电路,使整机完成智能化。由传感器反应回的电压信号和电流信号一起也经过7109转化成数字信号后进入单片机,经过单片机调整后,显现输出;选用液晶显现器、微型打印机、薄膜按键作为人机界面,汉化方法。

2.3.2A/D转化部分

来自传感器的电压、电流信号经同相扩大、有源滤波、模仿开关(4051)挑选后,送至12位A/D转化器AD7109,转化后的数字量由数据总线送入89C52。由于A/D的时钟为工频整倍数,所以能按捺工频搅扰。AD7109与89C52选用典型的总线扩展接法。

纹波电压信号经带通滤波、峰值坚持等处理后到高速AD进行模数转化, 转化后的数字量由数据总线送入89C52。

2.3.3工艺参量存贮部分

EEPROMX25045与89C52、P17~P14 接口,构成工艺参量存贮器,经过软件操控,可将需求回忆的参量写入X25045,这些数据停电后仍可坚持10 a之久。

2.3.4串行口通道

选用模仿开关CD4052扩展通讯口完成与辅机的交互式通讯。一路与触摸屏通讯,一路与三相输入沟通电压调整设备通讯,一路与直流输出负载调整设备通讯。 该通讯方法为全双工异步串行通讯,波特率为9 600,每帧由1位开始位(0)、8位数据位(低位在先)、1位中止位(1)构成。

2.3.5操控软件

操控软件包含主程序、中止服务程序及若干子程序,悉数软件约5 K字节 。主程序首要履行初始化程序,承受作业状况设置,进行键盘处理和改写显现等功用。中止服务程序首要履行采样信号处理,包含浮点运算子程序、定点运算子程序、E2PROM读写子程序等若干子程序。其中心是采样信号处理,由于电压、电流的反应信号是全部操控的根底,采样信号的安稳性和误差度直接影响着操控精度。在规划上经过发动A/D转化器进行接连屡次采样,将采样成果累加起来,经抗搅扰去极值处理后,除以有用采样次数,即得到安稳的采样信号。 3现场使用状况

2002年9月,石家庄供电公司检修工区某班组配备该套设备,初次使用于新投设备的交代检验作业中。结合某110 kV变电站直流电源改造投运作业,检修人员将该套体系运至变电站,依照国家标准,对该站新装充电机进行3项目标的全主动检测,并对蓄电池组进行了容量实验。检测成果显现,#1充电机稳压精度低于国标规则,充电机出产厂方对充电机操控回路从头进行了调整,使目标到达了要求,保证了设备的投运质量。

该班组于2002年10月,初次完成对直流电源体系的现场检测,并将该项检测归入定时保护作业内容,并先后进行了中华、大河等站充电机的3项目标测验,有用地保

障了直流体系的安全可靠运转。

4定论

移动式直流电源设备微机检测体系成功地处理了直流电源的现场检测问题,能够定时验证和发现设备技能功用问题,根绝事故隐患,便于变电站、发电厂直流电源设备进行现场整机技能功用的检测,保证电力体系的安全可靠运转。

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