智能变电站一体化电源监控系统.pdf

2017年第3期(总第204期
江西建材
电气工程
智能变电站一体化电源监控系统
杨小杰国网福建罗源县供电有限公司,福建福州350600
摘要:变电站就如同电网的心脏一般,肩负着其所在地区的供电重任。在智能1.3蓄电池远程充放电管理
变电站当中,继电保护裴置、开关操作、自动化设备的电力供应都是来源
(1)放电管理。我国对于新安装的蓄电池的核对性充放电周期有
于其直流电源系统,因此,直流电源系统在电力系绽安全性与稳定性的着专门的规定,要求蓄电池投入使用后核对性充放电周期是两年一次,
实现中扮演着十分重要的角色。当前,我国变电站多为无人伷班状态
而是通过控中心对变电站的运行情况进行适时把控。然而,監控中心
满四乍以后要每乍年都进行核对性充放电,这也是对电池容量的檢测和
却很难把握直流电源相关的详细信息,使得直流系统异常初期无法得露电池质最保障的主要措施。在进行远程充放电管理时,要首先对蓄
应有的预警,而是当异常累积成故障之后才被发现,给智能变电站的稳
电池的浮充状态进行判定,这也是为了避免在充电状态时因错误操作
定性与安全性带来很大的威胁。因此,有必要对智能变电站一体化电源致使放电程序启动。放电时,放电终止电压要提前设定好,才能够开始
监控系统进行研究和分析
放电程序。在这个过程中,电池性能参数、放电流、容量和时间信息都
关键词:智能变电站一体化电源监控系统
会被远程放电系统记录下来。放电程序完成后,要断开系统和放电负
裁,进而启动充电程序
蓄电池在线监测及维护
(2)充电管理。蓄电池的放电程序结東后,会自动启动充电程序
1.1蒿电池的工作原理
执行充电程序的单元是直流电源监控系统。现阶段都采用三阶段充电
(1)放电过程的电化学反应。如果蓄电池和外电路接通,受到电池的方式进行蓄电池的充电程序。首先要设定电压值,用恒流方式进行
电动势的影响,电流便会出现在电路当中,放电电流经由外电路由蓄电充电,达到电压值以后蓄电池就进入了浮充状态。
池的正极板流向负极板。在蓄电池内部,受到电解液当中的硫酸分子1.4热失控管理
的电离作用,氢正离子和硫酸根负离子便形成离子流。此时,电离方向
现阶段对于蓄电池的热失控机理还没有一个科学准确的解释,但
为自负极向正极流动。硫酸根离子与铅离子在负极板上集合成为可见是经过研究发现,热失控现象还是有一定的规律可循:如果蓄电池的浮
的硫酸铅,在放电时,硫酸铅便出现在正负极板之上。然而硫酸铅貝备充电流小于正常值(0.3A),那么热失控发生时的电流就会増大,这种
的导电性能不高,给极板之间带来了更大的电阻,给电池容量帯来了不情況下,化学能由于电流过大就无法转换,而蓄电池也会随着化学能的
利影响。同时,随着硫酸在电解液中的降低,水分相应有所增加,降低减少,其热量增加,气体会随之产生并逐渐增加,从而影响蓄电池的性
了电解液的密度。
能,性能的降低又会使蓄电池的输入电流值增大,如此循环,后果可想
(2)充电过程的电化学反应。在铅酸蓄电池的充电过程当中,电流而知
在电池内部自正极向负极流动。受到电流的影响,正负极位置之上的2绝缘监測装置
硫酸铅逐步分解,同时,电解液当中的水分也同时分解。位于正极板之2.1直流系统接地故障的原因
上的硫酸铅在充电的过程当中由硫酸根氧化成为二氧化铅,而与此同
(1)由于施工工艺不完善,没有对直流电路的二次电缆落线进行必
时,位于负极板之上的硫酸铅则由阳离子转化为铅。由于化学反应过要的绝缘处理,使得带电部位接触柜体而接地。(2)没有对设备进行必
程中吸收了两个水分子而析出了两个硫酸分子,所以,电解液在充电过要的防潮处理,例如降雨期间设备端子箱及机构箱受潮甚至积水,使得
程屮密度增高,电池内阻降低,电动势增大
铺助接点受潮降低了二次回路的绝缘能力,引发接地。(3)设备的某些
1.2蓄电池运行状态监测
部分操作频繁,致使直流二次电缆的绝缘部分出现损环,这样一来,直
(1)单体电池电压监测。使用无电位器技术,通过片内固化系数流电源能够与金属设备接触而造成接地。(4)随着时间的推移,直流设
技术的应用来解决时间漂移;为了能够保证测量电路参考值的稳定,必备的使用年限増加,其绝缘逐渐老化,带来接地风险
须要保证所使用的基准源有很高的稳定性;而在实际的应用过程中,由2.2绝缘监測技术
于过长的电池采样线所产生的压降问题,则需要通过使用高输入阻抗
首先,用于测量直流绝缘电阻这一缓变参数的时间短,在具体的测
的输人电路来进行解决。该设计可以使采样线上面的电流降低到微安量当中,假定绝电阻值不变。此时,在确保继电器闭合的情况下,注
级别,是通过高输入阻抗电路的使用来实现的,压降最终降到1mV以入信号后产生电路不工作。对电阻电压进行采样可得到直流系统系统
下,则属于可以忽略的误差
正负母线在对地绝缘电阻上的电压。进行绝缘监测的时间短,因此
(2)充放电电流监测。使用崔尔电流传感器的蓄电池的充放电电为每次监测时,直流系统的总电斥保持不变。此外,在计算绝缘电阻值
流,由于其檢测电路的耦合是靠磁场来进行的,所以在电流采样的时候的过程当中,需要先计算值低的绝缘电阻,并使用分压比来计算另
是不需要介入被检测电路的,也就是说,被检测和检测电路之间是被完值高的绝缘电阻来保证檢测的准确性。断开负端继电器,向正端注
全隔离开的。
电路信号,此时,在升压变压器炳端便会产生一接近自流电压的信号。
(3)单体温度监测。分別使用一个DS18B20芯片对一节单体电池该信号值不确定,实验表明,只有确保反激变换器的电压高于直流系统
进行温度的测量,其测量误差的控制范围要保持在±0.5℃。
电压才能确保信号的稳定性。由于实验当中,反激变换器的电压低于
(4)单体内阻监测。多循环在线测试技术是内阻测量时所使用的,直流系统电压,因此,需要注入信号以产生电路输出,并根据不同的使
蓄电池组先被划分成一些更小的电池组,再进行分组循环的检测试验,用工况对信号的占空比进行调整。直流信号通过变压器二极管注入
却按照顺序依次对每一个小电池组进行循环放电,只有完成前一个小这时变压器注入的直流电压大小可通过电阻采样得到的电压计算。通
组的循环放电后才能够继续对下面一个小组进行放电,直至最后一个过对电阻电压的采样,得到正母线对地绝缘电阻上所分得的电压。将
小组的放电完成。系统跟随着各个电池小组的放电,随时采集具组内以上计算内容联立求解,可得正母线对地绝缘电阻的计算公式。计算
每节蓄电池的高速电压,同时通过压降把每一节电池的内阻值都计算得到之后,通过分压比,得到负母线对地绝缘电阻的值。完成正、负母
出来。为保证放电电流在放电过程中维持恒定,要使用恒流负载对电线对地绝缘电阻的检测计算之后,断开继电器,封锁信号,等待下一次
池组进行放电。另外,要在蓄电池浮充的状态下进行自动测试,这是为的计算指令。
了确保测试的结果具有可比性同时使测试环境达到一致性,如果因出
结语
现异常情况而导致测试过程没有完成,就需要有一段时间的间隔,然后
我国各行业和人们的生活都离不开电力系统的支持,随着经济发
げ继续进行测试
展和科学的进步,近年来智能变电站的应用越来越广,(下转第204页)
万方数据