一、 概 述
DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》第5.3條中，GB/T19826-2005《電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求》第5.2條中及6.3條中，對充電裝置的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)、充電機(jī)效率、蓄電池容量等技術(shù)指標(biāo)及試驗方法有明確的規(guī)定及技術(shù)要求。試驗內(nèi)容主要是通過調(diào)壓裝置（如變壓器）將充電機(jī)交流輸入電壓在額定電壓±10%內(nèi)變化，通過負(fù)載調(diào)整裝置（如放電電阻），使充電機(jī)的直流輸出電壓及輸出電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化（電壓調(diào)整范圍為額定值的90%～115%，電流調(diào)整范圍為額定值的0～99%），在調(diào)整范圍內(nèi)測量電壓、電流及紋波值，通過計算，得到充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機(jī)效率、蓄電池容量等。
但目前電力系統(tǒng)中運行的直流電源設(shè)備達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，都是由生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠試驗時提供的數(shù)據(jù)。現(xiàn)場檢修維護(hù)人員因不具備相應(yīng)的測試手段，難以確認(rèn)設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)是否滿足要求。而且運行實踐證明，隨著運行時間的推移，特別是投運1～3年內(nèi)，設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)會發(fā)生偏移，典型的后果是因充電機(jī)指標(biāo)下降，充電機(jī)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)超標(biāo)，蓄電池容量下降等現(xiàn)象。同樣因現(xiàn)場不具備相應(yīng)的測試手段，無法及時發(fā)現(xiàn)、調(diào)整，所造成的后果就是蓄電池提前失效或損壞，直接威脅電網(wǎng)的安全運行。特別是對于廣泛采用的閥控密封鉛酸蓄電池，雖具有不需加酸加水、維護(hù)量小的優(yōu)點，但對于充電設(shè)備的指標(biāo)具有嚴(yán)格的要求，如不滿足要求則會發(fā)生干涸、熱失控等故障，很快失效報廢。另外，目前變電站多采用綜合自動化技術(shù)，蓄電池采用柜式安裝，與自動化設(shè)備同裝一室，充電機(jī)性能出現(xiàn)問題會造成蓄電池發(fā)熱、溢酸等問題，嚴(yán)重者甚至發(fā)生爆炸。國內(nèi)進(jìn)行直流電源性能檢測的機(jī)構(gòu)以及生產(chǎn)廠家用于直流電源檢測的設(shè)備均為固定式設(shè)備，如固定式調(diào)壓器、負(fù)載箱，體積、重量大，無法移動檢測，分析儀器儀表均為常規(guī)設(shè)備如電壓表、電流表、示波器等，接線復(fù)雜，使用不便，不適合在各變電站移動使用。
目前，對于直流電源的檢測不具備調(diào)整交流輸入電壓設(shè)備，只能采用市電交流電源，因此不能檢驗交流輸入電壓變化情況下穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)的參數(shù)，而充電機(jī)往往在輸入交流電壓變化時穩(wěn)壓精度不能滿足要求；而且現(xiàn)場一般通過電爐絲調(diào)節(jié)充電機(jī)輸出電壓、電流，但輸出容量往往過小，達(dá)不到規(guī)定范圍。造成的后果就是現(xiàn)場人員不能按照規(guī)定進(jìn)行全部測試點的檢測，特別是一些易發(fā)現(xiàn)問題的極限點的檢測，如交流輸入電壓+10%、輸出空載情況下的穩(wěn)壓精度。為解決因檢測設(shè)備不具備而不能得到直流電源系統(tǒng)實際運行參數(shù)的問題，我們自行研制了一套適合于電力系統(tǒng)變電所（站）使用的移動式直流電源微機(jī)檢測裝置。
該裝置是集多年的研制成果和長期現(xiàn)場運行經(jīng)驗，綜合國內(nèi)外相關(guān)*技術(shù)而推出的。該裝置可實現(xiàn)不同容量充電機(jī)以及500 A·h及以下蓄電池組容量的檢測和試驗，并能準(zhǔn)確可靠的測試出變電站直流電源系統(tǒng)的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系統(tǒng)、放電容量等參數(shù)。
本系統(tǒng)采用型PC機(jī)為主機(jī)，配備液晶顯示器、微打印機(jī)等設(shè)備。通過現(xiàn)場的長期實際運行表明：該裝置具有功能完善、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、透明度好、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便與國家標(biāo)準(zhǔn)全部吻合等優(yōu)點。
二、裝置主要功能及特點
2.1、主要特點
- 全自動型測試，裝置按菜單方式完成各種試驗功能。
- 主機(jī)系統(tǒng)采用新型高速工業(yè)PC機(jī)做處理器及大規(guī)模集成電路(CPLD)，可靠性高，性能優(yōu)良。
- 自帶大屏幕圖形LCD、5.6寸彩屏，全漢化圖形界面，操作簡單，使用方便。
- 采用三相自動數(shù)控調(diào)壓器，輸出精度高、功率大，電壓穩(wěn)定度高。
- 采用新型大功率功耗器件為負(fù)載，負(fù)載能力強(qiáng)，精度高，體積小，重量輕，放電無明火。結(jié)構(gòu)上采用一體化設(shè)計，攜帶方便。
- 負(fù)載電阻采用8421碼有序排列，可任意組合為用戶所需的負(fù)載。
- 放電過程中，放電電流始終保持不變。
- 僅用三鍵完成設(shè)定，直接輸入數(shù)字，現(xiàn)場打印，并具有RS232和USB接口。
- 完善的上位機(jī)功能，具有分析，數(shù)據(jù)保存，對比確定故障功能。
2.2、主要功能
2.2.1 電壓穩(wěn)定精度及紋波系數(shù)測試功能
測試原理:按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定，充電浮充電裝置在浮充電(穩(wěn)壓)狀態(tài)下，交流輸出電壓在其額定值的+15%、－10%的范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0－100％范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其浮充電壓調(diào)節(jié)范圍的任一數(shù)值上保持穩(wěn)定，其穩(wěn)壓精度應(yīng)符合表一內(nèi)規(guī)定
| 項目名稱 | 磁放大型 | 相控型 | 高頻開關(guān)電源型 | |
| I | II | |||
| 穩(wěn)壓精度 | ≤±5% | ≤±0.5% | ≤±1% | ≤±0.5% |
| 穩(wěn)流精度 | ≤±2% | ≤±1% | ≤±2% | ≤±1% |
| 紋波系精度 | ≤1% | ≤1% | ≤±1% | ≤0.5% |
| 注：I、II表示浮充電裝置的精度分類 | ||||
（表一）
按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定，充電浮充電裝置在浮充電(穩(wěn)壓)狀態(tài)下，交流輸出電壓在其額定值的+15%、－10%的范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0－100％范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其浮充電電壓調(diào)節(jié)范圍的任一數(shù)值上，測得負(fù)載電阻兩端的紋波系數(shù)均應(yīng)符合表一內(nèi)規(guī)定。
測試方法:在“電壓穩(wěn)定精度參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置負(fù)載電流、直流整定電壓、穩(wěn)壓精度規(guī)定值、紋波系統(tǒng)規(guī)定值等參數(shù)，按開始鍵，裝置自動按程序進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果顯示在界面上。
2.2.2 電流穩(wěn)定精度測試功能
測試原理:按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件》規(guī)定，充電浮充電在浮充電（穩(wěn)流）狀態(tài)下，交流輸出電壓在其額定值的+15%、－10%的范圍內(nèi)變化，輸出電壓在充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的20－100％范圍內(nèi)變化任一數(shù)值上保持穩(wěn)定，其穩(wěn)流精度符合表一內(nèi)規(guī)定。
測試方法:在“電流穩(wěn)定精度參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置直流電流整定值、充電電壓、負(fù)載電流、穩(wěn)流精度等參數(shù)，按開始鍵，裝置自動按程序進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果顯示在界面上。
2.2.3 放電測試功能
用戶僅需在“放電參數(shù)設(shè)置”界面中設(shè)置電池組容量、直流電壓、終止放電電壓、放電電流、放電時間等參數(shù)，裝置按設(shè)定參數(shù)進(jìn)行放電，并記錄放電全過程，放電完成后，根據(jù)記錄描述放電曲線及保存所有的放電過程的技術(shù)參數(shù)。
在放電過程中，參照放電前所設(shè)置的報警電壓參數(shù)，放電過程中如電池組端電壓小于報警電壓，裝置在界面顯示報警信息。
若在放電過程中，參照放電前所設(shè)置的終止放電電壓參數(shù)，如電池組端電壓小于終止電壓，為防止過放電，程序即可終止放電，裝置在界面顯示報警信息。
若在放電過程中，如用戶需要終止放電可在界面選擇“終止放電”鍵，程序即可終止放電。
2.2.4 限流測試功能
不同的充電機(jī)在不同的限流狀態(tài)進(jìn)行測試，可以測試限流狀態(tài)。
2.2.5 限壓測試功能
不同的充電機(jī)在不同的限壓狀態(tài)進(jìn)行測試，可以測試限壓狀態(tài)。
2.2.6 效率測試功能
不同的充電機(jī)在額定交流電壓進(jìn)行測試，可以測試充電機(jī)效率。
2.2.7 三相不平衡測試功能
在額定交流電壓進(jìn)行測試，可以測試不同調(diào)壓器輸出的不平衡度。
2.2.8 時鐘顯示及對時功能
儀器自帶時鐘并可以具有對時調(diào)節(jié)功能。
2.2.9 電壓選擇功能
實時交流電壓選擇,根據(jù)不同的用戶的實際測量需要,在測試90%-110%的實際輸入交流電壓時,依用戶的需要進(jìn)行數(shù)值輸入就可以測量,不要做任何改動。
2.2.10 滿足所有類型的充電機(jī)
本裝置滿足不同類型的充電機(jī)，如高頻電源，相控電源等。
2.2.11 波形顯示功能
本裝置采用目前國內(nèi)外型的PC104主機(jī)，具有強(qiáng)大有功能，能準(zhǔn)確測量外，還新增了波形顯示功能，具有波形分析，顯示，記錄等功能。
三、主要技術(shù)參數(shù)
- 工作電源：交流 220V±15% 頻率 50HZ
- 功率消耗：整機(jī)不大于50W
- 環(huán)境溫度： -20℃--+55℃
- 三相調(diào)壓裝置額定功率：15KVA ，額定電流：25A
- 額定放電電流：≤80A（電流可定做）
- 電壓測量精度：≤0.2%
- 電流測量精度：≤0.5%
- 外形尺寸及重量：測試儀尺寸：500×360×420（mm）；重量：15kg
三相調(diào)壓裝置尺寸：260×350×600（mm）；重量：18kg
- 適用電壓等級：110V和220V
- 數(shù)據(jù)記錄：內(nèi)存大于256M
- 接口方式：USB和RS232同時自帶
- 工作時間：連續(xù)不間斷
