一、SZXC-3000直流電源綜合特性測試裝置概述揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)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)條件和要求》第5.2條中及6.3條中，對(duì)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(yàn)方法有明確的規(guī)定及技術(shù)要求。試驗(yàn)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0～100），在調(diào)整范圍內(nèi)測量電壓、電流及紋波值，通過計(jì)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(yùn)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(yàn)時(shí)提供的數(shù)據(jù)?，F(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(yùn)行實(shí)踐證明，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，特別是投運(yùn)1～3年內(nèi)，設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)會(huì)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(shí)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)的運(yùn)行。特別是對(duì)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(diǎn)，但對(duì)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(huì)發(fā)生干涸、熱失控等故障，很快失效報(bào)廢。另外，目前變電站多采用綜合自動(dòng)化技術(shù)，蓄電池采用柜式安裝，與自動(dòng)化設(shè)備同裝一室，充電機(jī)性能出現(xiàn)問題會(huì)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(dòng)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(dòng)使用。
目前，對(duì)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(yàn)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(shí)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(diǎn)的檢測，特別是一些易發(fā)現(xiàn)問題的極限點(diǎn)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(shí)際運(yùn)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(dòng)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，綜合國內(nèi)外相關(guān)先進(jìn)技術(shù)而推出的。該裝置可實(shí)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(yàn)，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)采用新型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(shí)際運(yùn)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(diǎn)。
二、SZXC-3000直流電源綜合特性測試裝置裝置結(jié)構(gòu)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
該裝置的檢測方法嚴(yán)格按DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(shù)條件》規(guī)定執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源的充電機(jī)、蓄電池的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
（一）裝置可實(shí)現(xiàn)的三相交流輸入電壓調(diào)整，其范圍為380 V ±15%；檢測數(shù)據(jù)精度≤0.5%；漢化液晶顯示，可打印測試結(jié)果；且人機(jī)對(duì)話方便。
（二）該裝置在設(shè)計(jì)上采用模塊化組合結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，方便車載運(yùn)輸及在各變電站移動(dòng)檢測。
（三）裝置由系統(tǒng)主機(jī)裝置、交流電壓調(diào)整裝置組成，如下圖所示。采用微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)被試充電機(jī)的交流輸入電壓及輸出負(fù)載，同時(shí)系統(tǒng)主機(jī)自動(dòng)進(jìn)行采樣計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)及蓄電池技術(shù)指標(biāo)的檢測。
（四）可備份歷史測試記錄。
（五）主機(jī)面板布置如下圖（圖一）
U盤連接端口。
控制輸出該接口控制調(diào)壓裝置自動(dòng)調(diào)壓。
電源開關(guān)。
電源插座（帶保險(xiǎn)）保險(xiǎn)為250V/3A
通信接口裝置與上位機(jī)數(shù)據(jù)通信和控制接口，也是裝置升級(jí)接口。
U+、U-直流負(fù)載接線柱。
直流斷路器。
（六）調(diào)壓器裝置面板布置圖（圖二）
1、輸入指示燈
2、交流輸入接線柱
3、交流輸出接線柱
4、交流輸入開關(guān)
5、控制輸入開關(guān)
三、SZXC-3000直流電源綜合特性測試裝置裝置主要功能及特點(diǎn)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
3.1主要特點(diǎn)
● 全自動(dòng)型測試，裝置按菜單方式完成各種試驗(yàn)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(dòng)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(jì)，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(duì)比確定故障功能。
3.2主要功能
3.2.1 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)直流電源柜定貨技術(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
δu――穩(wěn)壓精度
UM――輸出電壓波動(dòng)極限值
U Z――輸出電壓整定值
按照DL/T 459-2000《電力系統(tǒng)直流電源柜定貨技術(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。
注：Xpp――紋波峰值系數(shù)
Upp――輸出電壓交流峰值 即 紋波峰值
Udc――直流輸出電壓平均值
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(dòng)按程序進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果顯示在界面上。
3.2.2 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)直流電源柜定貨技術(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。
注：δI――穩(wěn)流精度
IM――輸出電流波動(dòng)極限值
Iz――交流輸入電壓為額定值且充電電壓在調(diào)整范圍內(nèi)的中間值時(shí)，充電電流測量值。
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(dòng)按程序進(jìn)行測試，并將測試結(jié)果顯示在界面上。
3.2.3 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(shí)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)置的低報(bào)警電壓參數(shù)，放電過程中如電池組端電壓小于報(bào)警電壓，裝置在界面顯示報(bào)警信息。
若在放電過程中，參照放電前所設(shè)置的低終止放電電壓參數(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(bào)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。
3.2.4 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)。
3.2.5 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)。
3.2.6 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。
3.2.7 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。
3.2.8 時(shí)鐘顯示及對(duì)時(shí)功能
儀器自帶時(shí)鐘并可以具有對(duì)時(shí)調(diào)節(jié)功能。
3.2.9 電壓選擇功能
實(shí)時(shí)交流電壓選擇,根據(jù)不同的用戶的實(shí)際測量需要,在測試90%-110%的實(shí)際輸入交流電壓時(shí),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(dòng)。
3.2.10 滿足所有類型的充電機(jī)
本裝置完全滿足不同類型的充電機(jī)，如高頻電源，相控電源等。
3.2.11 波形顯示功能
本裝置采用目前國內(nèi)外就新型的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。
四、SZXC-3000直流電源綜合特性測試裝置主要技術(shù)參數(shù)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
● 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：≤30A（電流可定做）
● 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(jí)：110V和220V
● 數(shù)據(jù)記錄：內(nèi)存大于256M
● 接口方式：USB和RS232同時(shí)自帶
● 工作時(shí)間：連續(xù)不間斷
五、SZXC-3000直流電源綜合特性測試裝置裝置操作方法揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
接通裝置交流220V電源，打開面板上的電源開關(guān)，液晶屏藍(lán)色背光亮，裝置進(jìn)入自檢、CPU進(jìn)入系統(tǒng)，界面顯示如下畫面。
5.1開機(jī)界面
進(jìn)入歡迎使用充電機(jī)特性測試儀，進(jìn)入漢化開機(jī)設(shè)置界面。如下圖三開機(jī)設(shè)置界面所示。
■本機(jī)采用的是觸摸液晶屏，直接通過點(diǎn)擊白色選框?qū)ο鄳?yīng)的功能進(jìn)行設(shè)置。
■標(biāo)準(zhǔn)選擇：通過點(diǎn)擊白色選框選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)（目前只采用DL/T724-2000標(biāo)準(zhǔn)）。
■日歷時(shí)間設(shè)置：如果儀器時(shí)間不對(duì)就可以對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置，點(diǎn)擊白色選框，出現(xiàn)數(shù)字鍵盤，如下圖四所示：
點(diǎn)擊選擇需要的數(shù)字，完成后點(diǎn)擊確認(rèn)退出，不點(diǎn)擊確認(rèn)無法退出。選擇過程中可以通過點(diǎn)擊退格對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)字進(jìn)行修改，以下數(shù)字鍵盤操作方式都以此為標(biāo)準(zhǔn)。
■進(jìn)入測量參數(shù)選擇：設(shè)置完了以上的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊進(jìn)入調(diào)試，進(jìn)入測量參數(shù)選擇界面。
5.2 測量參數(shù)選擇界面
這個(gè)界面是對(duì)系統(tǒng)的直流電壓類型和測試類型進(jìn)行選擇。如圖五所示：
■直流電壓類型：點(diǎn)擊白色選框選擇需要的類型。
■測試類型：如果點(diǎn)擊逐一測試，系統(tǒng)只會(huì)進(jìn)行一次（電流設(shè)定值）測試。如果點(diǎn)擊連續(xù)測試，系統(tǒng)會(huì)在不同直流輸出電流進(jìn)行調(diào)試。進(jìn)入交流電壓選擇界面。
5.3 交流電壓選擇界面
本界面可以選擇不同的交流電壓，如圖六所示：
■如果是逐一調(diào)試，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行對(duì)五種電壓分別為380V的90％，95%，100，105%，110%電壓進(jìn)行調(diào)試。
■如果是連續(xù)調(diào)試，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行對(duì)三種電壓分別為380V的90％，100，110%電壓進(jìn)行調(diào)試。
■點(diǎn)擊確定進(jìn)入主菜單界面，點(diǎn)擊返回進(jìn)入測量參數(shù)選擇界面。
5.4 測試信息設(shè)置
測試信息包含廠站名稱、充電機(jī)廠家、充電機(jī)型號(hào)、充電機(jī)編號(hào)、模塊編號(hào)。根據(jù)不同的測試地方設(shè)置。如圖七所示。
5.5 主菜單界面
主菜單有放電測試、穩(wěn)壓紋波精度測試、電流穩(wěn)定精度測試、放電特性測試、可選功能測試、系統(tǒng)功能設(shè)置、電腦控制操作、歷史數(shù)據(jù)查詢、返回到開機(jī)設(shè)置功能選擇。用戶可通過點(diǎn)擊進(jìn)入該項(xiàng)的子菜單。下面介紹各菜單的測試，如圖八主菜單界面所示。
