直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢技術研究分析

羅海軍 瞿德進 李紅苗

摘要：在直流電源系統(tǒng)運行過程中，蓄電池是十分重要的一項組成部分，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有直接影響。因此，需要針對直流電源蓄電池合理采用巡檢技術，以此來有效維護和保障直流電源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文針對直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢技術進行分析，探討了蓄電池巡檢的主要內容，對直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)構成與特點進行闡述，并提出具體的巡檢技術，希望能夠為相關技術人員起到一些參考和借鑒。

關鍵詞：直流;電源系統(tǒng);蓄電池;巡檢技術

針對我國變電站運行展開分析，其包含了多種直流電源系統(tǒng)，如站用變、通信等，其中蓄電池組是一類重要的直流儲能設備，其可以為變電站通信設備和照明等動力設備提供可靠供電，從而使變電站直流電源系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性得到提高。一旦無法有效維護變電站直流電源系統(tǒng)的蓄電池組，將會導致蓄電池組出現電池極性裂變、過充放電以及性能老化等相關問題，對直流供電的通信、照明、電源等設備供電可靠性產生嚴重影響。

一、直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢概述

（一）蓄電池組單體電池電壓測量

單體電池電壓是直流電源系統(tǒng)蓄電池的一項主要技術特征。例如，針對4V鈉硫閥控蓄電池進行分析，當兩端電壓超過4.76V時，則會過壓，而在低于3.61v時則為欠壓。通常情況下，4V鈉硫閥控蓄電池的最優(yōu)浮充電壓大約為4.36V。對于性能出現劣化的單體電池，由于電池電阻出現損壞問題，進而導致電阻增大，通常在充電時單體電池會有電壓過高現象發(fā)生，但在電池放電過程中由于單體電池的電壓過低，進而在不同程度上降低了蓄電池組的總容量。

（二）測量蓄電池組充放電電流

通過對變電站直流電源系統(tǒng)的蓄電池電流傳感器進行測量，通常情況下是指霍爾傳感器，可以獲得具體的數據，對系統(tǒng)蓄電池組的充電和放電電流進行明確，結合充放電數據對蓄電池充電過度、過負載以及放電過度等故障與缺陷進行準備判別。

（三）分析蓄電池組充放電曲線

通過定時采樣以及實時分析直流電源系統(tǒng)的蓄電池組電流和電壓數據，可以通過計算對充放電曲線進行獲取，從而對直流電源系統(tǒng)的蓄電池組功能狀態(tài)進行準確判斷。

（四）測量蓄電池組電池表面溫度

在對變電站直流電源系統(tǒng)的蓄電池運行過程中，通過對電池表面的溫度變化進行測量，可以有效計算和分析電池性能。當單體電池工況出現變化時，將會嚴重影響到蓄電池組。通常情況下，單體電池在工況出現變化后，其電阻也會有明顯變化發(fā)生，這使電池在充放電過程中會有大量功率損耗，因此單體電池出現工況變化后，其表面溫升也遠超出正常標準。一般情況下，單體電池表面溫度的溫升在超出8℃時，可以判斷該電池出現損壞問題，因此需要對單體蓄電池及時進行更新。

（五）蓄電池存放環(huán)境溫度

外部條件直接影響到蓄電池性能，具體包括蓄電池存放環(huán)境的溫度、濕度等。針對直流電源系統(tǒng)的蓄電池組進行分析，在蓄電池存放環(huán)境的溫度和濕度出現變化后，蓄電池組的浮充電壓需要有效補償溫濕度，所以，需要重點監(jiān)控與調整蓄電池房存放環(huán)境的溫濕度變化。

二、直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)構成與特點

（一）直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)主要結構

對于直流電源系統(tǒng)的蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)而言，其系統(tǒng)結構具體包括主監(jiān)控單元、主監(jiān)控板、直流監(jiān)控單元板、顯示屏以及通訊接口。

（二）直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

在直流電源系統(tǒng)運行過程中，蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)當中的電池直流監(jiān)控單元功能主要包括電池電壓電流以及過充電放電的告警和異常，可以對各類電阻數據進行測量。而針對直流電源系統(tǒng)的蓄電池組相關電氣參數進行分析，其具體包括以下幾個方面。首先，充放電曲線。相關巡檢人員需要每隔8分鐘對單體電池的電壓和充放電電流進行記錄，通常可以對45天的信息量進行存儲，并對每天的詳細記錄進行查詢，向時間查詢單位進行轉換。其次，電池容量計算。通過對電池充放電的電流、電壓、放電時間和容量進行儲存，通常可以對40條歷史故障進行存儲，并對故障消除時間進行記錄。

（三）直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)關鍵創(chuàng)新點

首先，系統(tǒng)主要對國際標準通信傳輸協(xié)議進行采用，并對RS485和RS232的串行通訊接口進行配置，可以和相關智能化設備和系統(tǒng)有效實現信息數據交互，對直流電源系統(tǒng)有效實現智能化巡檢。其次，直流電源系統(tǒng)的蓄電池巡檢系統(tǒng)，可以通過中間繼電器有效分析與顯示故障以及異常情況。最后，直流電源系統(tǒng)的蓄電池巡檢單元和電池可以在電池端有效連接，并對熔斷保險絲進行配置，使線路短接帶來的影響得到杜絕，從而使系統(tǒng)安全性得到保證。

三、直流電源系統(tǒng)蓄電池巡檢技術

首先，針對蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)的運行進行分析，其主要包括直流電源監(jiān)控、中央主監(jiān)控、多級電池監(jiān)控序列等，需要對結構化設置進行采用，各個電池監(jiān)控序列板可以對18節(jié)單體進行監(jiān)測。變電站可以結合實際負載量大小，對2-4組進行配置，其最大數量可以達到150節(jié)，并實時調整單體電池個數。

其次，單體電池電壓具體可以對3V、6V以及9V分別進行測量。各個單元板可以通過RS485口有效鏈接中央主監(jiān)控，通過該種結構化信息總線系統(tǒng)設計，可以有效提高直流電源蓄電池的維護工作質量。

再次，直流電源系統(tǒng)的蓄電池巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，通常對智能RS485/232接口進行配置，能夠和其他智能化設備有效實現信息交互。通信協(xié)議可以對電力部的常用標準協(xié)議進行采用，具體包括CST、RTU等通信協(xié)議。

最后，針對電池巡檢單元板的相關測量端口進行分析，其可以通過光藕進行隔離，其內部測量電路能夠對高精度A/D進行采用，使測量高精度和安全性得到有效保證。

結束語：

綜上所述，在直流電源系統(tǒng)的運行過程中，需要對蓄電池有效采用巡檢技術，使直流電源系統(tǒng)的蓄電池能夠維持安全穩(wěn)定運行，確保為變電站各類設備提供可靠供電。

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