便携式蓄电池单体状态智能检测仪的研制与应用

发表时间：2019-12-17T09:07:38.187Z 来源：《中国电业》2019年17期作者：王会琳[导读] 本文介绍了一种基于便携式蓄电池单体状态智能检测仪的研制摘要：本文介绍了一种基于便携式蓄电池单体状态智能检测仪的研制，该智能检测仪便于携带，可以实现单体电池的状态检测、核对性充放电前参数设置、缺陷电池报警提示以及数据的存储与导出功能；数据采集模块以单片机为基础，结合数据采集模块实现数据的采集、处理，检测单体蓄电池的状态，实现蓄电池单体及整组电压测量、记录，保证蓄电池组的安全运行。

关键词：蓄电池；便携式；状态监测；智能检测仪引言

直流电源装置在变电站为控制回路、信号回路、事故照明回路、继电保护装置、自动装置、远动终端以及逆变电源等提供可靠的直流电力供应，对保证变电站所有一、二次设备的安全运行起着重要作用。蓄电池组作为直流电源装置中的重要支柱地位举足轻重，在电网出现较大事故时，整流电源装置的交流电源往往失去，这样蓄电池组成为唯一的直流电源的提供者，成为保证直流不全停的最后一道防线。

随着科学技术的进步，阀控密封式蓄电池(包括铅酸电解液、硅盐电解液和胶体电解液等多种)以其重量轻、占地少、污染小等优点，大规模地取代了普通铅酸蓄电池。阀控密封式电池组在具有突出技术优势的同时，也存在着测试相对困难，不能补充电解液，对浮充、使用环境要求较高等不足之处。更重要的是，由于阀控密封式蓄电池在应用的初期，个别生产厂家为急于占领市场，不切实际地宣扬该种蓄电池可以免维护，运行单位对该种蓄电池也缺乏认识，客观导致了不少蓄电池组的维护跟不上，运行环境恶劣。因此，加强蓄电池组的运行管理，提高其维护水平工作刻不容缓。

一般220kV变电站基本配置了200～300Ah两组蓄电池；11OkV变电站基本配置了200Ah或以下的一组蓄电池。目前，多数单位缺乏必要的专业仪器仪表对蓄电池参数进行全面检测。尤其对蓄电池组容量测试大多沿用传统的放电人工记录的方法。随着电网建设的加快，维护人员并没有随之增加，定期检测手段也没有革新，仍按传统的每周对蓄电池组各单体电池进行测量等。为保证电池有足够的容量，四年以上的蓄电池每年要进行一次容量恢复试验(即大充大放)，让电池内的活化物质活化，恢复电池的容量。

为了完成以上蓄电池单体状态测量，急需一种方便携带、可语音播报、可存储上传测试记录的智能检测仪。用于提高现场工作效率，确保数据准确无误。1国内外研究水平综述多年来，国内外对蓄电池单体状态检测进行了许多研究。目前，国内对蓄电池也有相关仪器、在线监测装置，但大多运行不可靠、故障率高，体积大、准确度低、操作繁琐，数据无法和现有工作流程对接，基本还是靠人海战术，使用万用表进行耗时费力的测量、记录。2理论和实践依据目前巡视人员对单体电池放电电压的监测：监测单体电池放电时的电压变化，是监测阀控铅酸电池缺陷的一种有效方法。单体电池电压放电时下降的速度与蓄电池供电性能“健康”状况有关，故障电池的放电电压下降得比正常电池快。据此可以检查出故障电池，这种方法监测结果准确，但必须与放电试验结合进行。

蓄电池组充满电后，连接放电仪，对整个蓄电池组进行10个小时的连续放电。放电期间每隔1小时，就需对蓄电池组每个单体进行电压测量并记录。现有方法是一人测量，一人读取万用表数据，一人记录，试验过程需三人同时工作。工作量较大，人工记录也容易出错。

因此，需要研发一种方便携带，操作简单并可自动存储试验数据的便携式蓄电池单体状态智能检测仪。使得运维人员能够省时省力，有效保障设备运行安全的同时，也能节省人力资源，大大提高人员工作效率，保证电网的安全稳定运行。3研究内容和实施方案便携式蓄电池单体状态智能巡检仪，其主要突出两个特点：第一，携带方便，操作简单，可一人独自完成测量；第二，试验数据可以存储，自动生成EXCEL文件，并可通过U盘导出至电脑。

为了完成研究内容，实施方案如下： 3.1人机交互方面：

智能检测仪采用彩色大屏幕液晶，可触摸按键设置单只及整组电压报警下限，语音播报试验数据。

3.2数据存储：

通过固定在测量表笔上的按键，试验人员可以随时记录、删除试验数据，存储的试验数据可以在大屏幕液晶上成组显示，方便随时查看。

3.3数据上传：

成组试验数据以EXCEL文件格式在仪器中自动存储，可通过U盘导出至电脑。

3.4现场调试验证

提供现场技术数据，同时也负责开发研究，将所需功能结合至现场蓄电池单体测量上，最后对现场进行试验操作，检查仪器使用效果。

4创新点和解决的主要问题提高工作效率：便携式蓄电池单体智能检测仪的应用，由三人试验操作记录变成一人独立完成，工作方法的改进提高了工作效率。

提高数据准确性：试验数据全程数字化存储，自动生成EXCEL文件，可以U盘导出上传，确保数据准确，避免人工抄写误差。

缓解了变电站运维人数紧张，现有运维人员工作强度大的问题。同时也确保了每个蓄电池单体状态采集的准确性，确保了变电站乃至电网稳定安全运行。5经济效益和社会效益便携式蓄电池单体状态智能检测仪能够在电力行业得到大力推广，适合运维人员对四年以上蓄电池单体每年一次的放电过程测量、每月的蓄电池全测。智能巡检仪改变了以前三个人同时进入现场工作的状态，可由一人独立操作完成，提高工作效率，节约了人力资源。试验数据也由原来的手工抄写升级为数字化存储上传方式，提高数据的准确性，保障了变电站乃至电网的安全稳定运行，能够产生巨大的社会效益。