变电站蓄电池组的远程核对性充放电设计方案

蓄电池是电力变电站直流系统的主要组成部分，它的维护工作直接关系着变电站及电力网的安全运行。蓄电池定期核对性放电是直流维护工作一项重要内容。作者提出了蓄电池远程核对性充放电设计方案，介绍了系统结构、功能、系统软件主要界面。

该系统变革了传统的核对行充放电方法，解决了人员短缺、无法按时完成蓄电池核对性放电维护的问题，有效降低运行维护人员的劳动强度、工时和生产维护费用。

一、项目背景

随着电网的快速发展，变电站数量在迅速增加，直流系统的维护工作量越来越大。传统的维护方式很难保证及时有效地进行直流系统维护。按照规程规定，运行的蓄电池组要定期进行核对性放电，以便使蓄电池得到活化，容量得到恢复，使用寿命延长，确保变电站的安全运行。

但核对性放电要耗费大量的人力物力，每进行一个循环的核对性放电，就要耗时10小时（按10小时放电率电流），然后再进行充电14小时以上，如果产品质量不佳或运行数年的蓄电池，需进行三个循环核对性放电，以确认蓄电池容量能够满足需要。

以一组蓄电池充放电试验6天，一个变电站两组蓄电池、一次试验5人、42个变电站来计算，要完成全部蓄电池的充放电试验需要1260人次，即使以三年为一个周期，其工作量也是相当大的，这只是直流维护中的一项试验。因此，实际工作中很难保证按时进行核对性放电，致使蓄电池在运行中存在安全隐患。

二、设计方案

1、在变电站新安装蓄电池组远程核对性充放电柜，内设主要有充放电模块、蓄电池组放电装置和充放电开关等设备，

2、设计一套专门的软件，从现场设备检测装置中调取数据，通过公司内部网络发送到办公主机，也是通过办公网络控制充、放电开关，进行远程充放电。

三、系统结构与功能

具有自动保护功能；自动停止放电并报警，同时自动记录停机方式；恒流放电，可由上位机设定放电参数，RS485通信；放电截止条件：放电时长、放电容量、电池截止电压、蓄电池组电压低于设定的最低保护电压、负载连线出现异常、通信中断等。在对蓄电池放电时，作为放电负载接入放电回路。

本方案采用当今最为流行的浏览器/服务器（B/S）模式，将各种不同功能子系统融合到一个统一的监控平台下，极大地方便了用户的使用和管理。系统采用浏览器访问，简化了用户的使用复杂程度，只要会上网，就会熟练地使用本系统，而不需要专门的进行培训。

图1系统总体设计图

四、系统软件主要界面

由于本次只有110kV庞营变一个变电站作为项目的研究试点，因此数据量不是很大，系统软件可以安装在普通的办公计算机作为服务器，若日后对多个变电站进行监测控制则需要配备专门的服务器。

1、软件开关操作截图

图2开关操作截图

在电池回路增加整流管（二极管）控制电流走向，同时在整流管（二极管）两端并接一个直流隔离开关。远程控制此开关的断开与闭合可实现远程放电。直流隔离开关闭合直流系统正常工作。

直流开关断开对电池进行放电，利用整流管（二极管）单向导通的性质，此状态下充电机无法对蓄电池进行充电，但可以在紧急情下给负载供电。此方案可保证蓄电池不脱离负载设备，具有保护措施。

2、放电参数设置

图3放电参数设置

在放电参数设置完成后，即可断开充电开关，合上放电开关，开始放电。对开关操作时要向上级用户发出申请，得到上级用户许可后，方可进行开关的开合操作。当放电达到终止条件，放电结束，断开放电开关，合上充电开关，蓄电池进入均充状态。

3、放电电压

图4放电电压

放电过程中可以实时监测蓄电池组的电压，并定时记录电压数值和柱状图。也具有实时监测单体电池电压的功能。下图为蓄电池单体放电电压图，任意选取两节蓄电池电压记录图中。

图5蓄电池放电电压

五、系统应用效果

1、通过实现蓄电池远程核对性充放电试验，解决人员短缺、无法按时完成蓄电池核对性放电维护的问题，有效降低运行维护人员的劳动强度、工时和费用。

2、及时完成蓄电池组容量的检测，确保蓄电池工作在健康状态，为变电站安全运行保驾护航。

因此，变电站蓄电池组远程核对性充放电的研究和推广应用，将具有广阔的工程应用前景和巨大的社会经济效益。

本文编自《电气技术》，标题为“变电站蓄电池组远程核对性充放电的研究与应用”，作者为胡广超。