蓄電池巡檢儀在直流系統運行維護中的應用

河南龍宇煤化工有限公司 胡富強

電力系統和大型企業的直流系統的安全穩定運行直接影響現場高壓設備繼電保護及自動裝置的安全穩定運行。為了提高直流系統的運行狀態，保證現場供電系統的安全穩定運行，必須對現場直流系統的蓄電池的運行狀態進行定期試驗和監測，及時發現蓄電池在運行中存在異常和不足，對其進行改善和解決。蓄電池巡檢儀可為現場運行維護人員提供技術數據和現場運行監測支持，對其在線進行檢查，發現蓄電池異常情況進行報警提示，讓維護人員對故障蓄電池進行檢查和更換，提高直流系統的安全穩定運行。

一、蓄電池巡檢儀的結構與工作原理

1.蓄電池巡檢儀分類。現場使用的蓄電池巡檢按其監測功能可分為帶監測內阻和不帶內阻型兩種；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.蓄電池巡檢儀的結構及功能。本蓄電池電壓巡檢儀采用模塊化設計，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，對每節電池進行電壓采樣。按鍵輸入模塊：通過按鍵設置各種參數。顯示報警模塊：通過LED數碼管將參數和采樣量輸出，當故障時進行聲光報警通信模塊：通過RS-232協議與上位機進行通訊，將各種參數和采樣量輸出至上位機，以供上位機進行各種操作。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，光電隔離手段進行采集，線性函數進行計算；采取溫度補償功能提高現場電壓采集的精度；對采集到的數據顯示到蓄電池巡檢儀具備的液晶顯示器上以便現場運行維護人員進行觀察和提供參考，出現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，使報警信息和現場監測數據上傳至上位機中，運行維護人員進行觀察和提供參考。

各檢測單元將檢測到的電流、電壓和溫度數據按CAN總線規范存儲到CAN緩沖區，并啟動發送命令將數據發送到CAN總線上，這些數據通過CAN 總線向上位機進行發送J。上位機的CAN 控制器將接收到的數據存儲在緩沖器中，向上位機發送中斷請求，若上位機響應中斷，則接收這些數據并進行處理，將其轉化成電壓、電流和溫度信號顯示出來，并對這些信號進行分析和診斷，若發現異常情況，則發出警告信息。

二、蓄電池巡檢儀的安裝方式

蓄電池巡檢儀現場安裝方式有模塊式安裝和集成化安裝。

1.模塊數安裝在方式能夠獨立安裝，不用考慮與直流系統的監控模塊進行融合和通訊，其一切數據均由自身所帶的液晶顯示器進行顯示，安裝方便。缺點：現場運行維護人員只能通過對巡檢儀的液晶屏操作才能對巡檢數據進行查看，現場巡檢不便，價格較貴。多使用與現場直流系統現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的監控模塊的通訊兼容性，不用考慮現場使用液晶屏的操作，巡檢數據直接通過通訊進入直流系統的監控裝置或進入上位機，以便運行維護人員進行監控，及時發現蓄電池數據的異常。缺點：安裝不便，多使用于新裝直流系統，價格便宜，便于運行人員的現場監護詢價。

三、蓄電池巡檢儀在實際中的應用功能

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

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

3.大屏幕液晶中文顯示。良好的人機界面，實時的數據監視，快捷的數據查詢，方便維護人員的操作。

4.網絡化標準接口。產品提供標準的RS232接口，可成為監控網絡的一個終端，另可與其他上位機實現數據的傳遞。

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，將每節電池串聯采樣接入相應的采樣端子即可，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、結論

為保障系統持續穩定運行，在直流系統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，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穩定可靠。