蓄電池巡檢儀在直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

河南龍宇煤化工有限公司 胡富強(qiáng)

電力系統(tǒng)和大型企業(yè)的直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響現(xiàn)場高壓設(shè)備繼電保護(hù)及自動裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為了提高直流系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，保證現(xiàn)場供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對現(xiàn)場直流系統(tǒng)的蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期試驗和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池在運(yùn)行中存在異常和不足，對其進(jìn)行改善和解決。蓄電池巡檢儀可為現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)人員提供技術(shù)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運(yùn)行監(jiān)測支持，對其在線進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)蓄電池異常情況進(jìn)行報警提示，讓維護(hù)人員對故障蓄電池進(jìn)行檢查和更換，提高直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、蓄電池巡檢儀的結(jié)構(gòu)與工作原理

1.蓄電池巡檢儀分類。現(xiàn)場使用的蓄電池巡檢按其監(jiān)測功能可分為帶監(jiān)測內(nèi)阻和不帶內(nèi)阻型兩種；按檢查電池回路可分為：18路、24路、108路等；按其檢查蓄電池電壓等級分為：2 V、6 V、12 V。

2.蓄電池巡檢儀的結(jié)構(gòu)及功能。本蓄電池電壓巡檢儀采用模塊化設(shè)計，包括巡檢采樣模塊，按鍵輸入模塊，顯示報警模塊，通信模塊4個模塊。巡檢采樣模塊：通過光耦隔離和信號傳輸，對每節(jié)電池進(jìn)行電壓采樣。按鍵輸入模塊：通過按鍵設(shè)置各種參數(shù)。顯示報警模塊：通過LED數(shù)碼管將參數(shù)和采樣量輸出，當(dāng)故障時進(jìn)行聲光報警通信模塊：通過RS-232協(xié)議與上位機(jī)進(jìn)行通訊，將各種參數(shù)和采樣量輸出至上位機(jī)，以供上位機(jī)進(jìn)行各種操作。蓄電池巡檢儀功能如圖1所示：

圖1 蓄電池巡檢儀功能

3.蓄電池巡檢儀工作原理。現(xiàn)實中常用的蓄電池巡檢儀都采用熱敏電阻限流，光電隔離手段進(jìn)行采集，線性函數(shù)進(jìn)行計算；采取溫度補(bǔ)償功能提高現(xiàn)場電壓采集的精度；對采集到的數(shù)據(jù)顯示到蓄電池巡檢儀具備的液晶顯示器上以便現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行觀察和提供參考，出現(xiàn)異常蓄電池時并提供報警信息或通過RS485 或RS232 通訊到上位機(jī)，使報警信息和現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)中，運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行觀察和提供參考。

各檢測單元將檢測到的電流、電壓和溫度數(shù)據(jù)按CAN總線規(guī)范存儲到CAN緩沖區(qū)，并啟動發(fā)送命令將數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上，這些數(shù)據(jù)通過CAN 總線向上位機(jī)進(jìn)行發(fā)送J。上位機(jī)的CAN 控制器將接收到的數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中，向上位機(jī)發(fā)送中斷請求，若上位機(jī)響應(yīng)中斷，則接收這些數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)化成電壓、電流和溫度信號顯示出來，并對這些信號進(jìn)行分析和診斷，若發(fā)現(xiàn)異常情況，則發(fā)出警告信息。

二、蓄電池巡檢儀的安裝方式

蓄電池巡檢儀現(xiàn)場安裝方式有模塊式安裝和集成化安裝。

1.模塊數(shù)安裝在方式能夠獨立安裝，不用考慮與直流系統(tǒng)的監(jiān)控模塊進(jìn)行融合和通訊，其一切數(shù)據(jù)均由自身所帶的液晶顯示器進(jìn)行顯示，安裝方便。缺點：現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)人員只能通過對巡檢儀的液晶屏操作才能對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，現(xiàn)場巡檢不便，價格較貴。多使用與現(xiàn)場直流系統(tǒng)現(xiàn)場新增巡檢儀改造使用。

2.集成化安裝方式需考慮與直流系統(tǒng)的監(jiān)控模塊的通訊兼容性，不用考慮現(xiàn)場使用液晶屏的操作，巡檢數(shù)據(jù)直接通過通訊進(jìn)入直流系統(tǒng)的監(jiān)控裝置或進(jìn)入上位機(jī)，以便運(yùn)行維護(hù)人員進(jìn)行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池數(shù)據(jù)的異常。缺點：安裝不便，多使用于新裝直流系統(tǒng)，價格便宜，便于運(yùn)行人員的現(xiàn)場監(jiān)護(hù)詢價。

三、蓄電池巡檢儀在實際中的應(yīng)用功能

1.在線甄別蓄電池組中的單體。采用蓄電池內(nèi)阻交流測量方法，在線測量蓄電池組中各個單體的內(nèi)阻，分析蓄電池組的一致性，實現(xiàn)蓄電池組健康度的實時監(jiān)測。

2.判斷蓄電池組的整體性能。在線實時監(jiān)測蓄電池組的電壓、充電/放電電流、單電池電壓、蓄電池組運(yùn)行的環(huán)境溫度，完成對蓄電池組運(yùn)行工況參數(shù)的實時在線監(jiān)測。

3.大屏幕液晶中文顯示。良好的人機(jī)界面，實時的數(shù)據(jù)監(jiān)視，快捷的數(shù)據(jù)查詢，方便維護(hù)人員的操作。

4.網(wǎng)絡(luò)化標(biāo)準(zhǔn)接口。產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口，可成為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的一個終端，另可與其他上位機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。

5.電池巡檢接線原理。以艾默生EBU-02 型蓄電池巡檢儀為例，最多可測24個單體電池，將每節(jié)電池串聯(lián)采樣接入相應(yīng)的采樣端子即可，每個采樣端子從電池端的取樣電流不大于75 μ A，電池巡檢單元的單體電池接線如圖2所示。

圖2 電池接線

四、結(jié)論

為保障系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，在直流系統(tǒng)中增加蓄電池檢測裝置十分必要。通過在線實時檢測各單體電池的充放電電壓、溫度和整個蓄電池組的充放電流及充放電電壓等參數(shù)，找出損壞或性能顯著降低的蓄電池，可以保證直流電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。