一种用于变电站的直流系统实时检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于变电站的直流系统实时检测方法，包括以下步骤：蓄电池以浮充电方式运行；控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统；控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；升高蓄电池的充电电压，蓄电池进入均衡充电。本发明专利技术加强了蓄电池的自身实时检测，强化了与直流系统的联系；蓄电池自检测模式能够在正常浮充电工作情况下自动实时检测蓄电池的优劣，并且能通过电流表是否有读数验证直流回路的完整性。相比较现有蓄电池核对性充放电试验，安全可靠，省时省力。延长了蓄电池的使用寿命。

DC system real time detecting method for transformer station

The invention discloses a method for real-time detection of DC system of substation, which comprises the following steps: the battery float charging operation mode; control and detection unit to reduce the charging voltage, starting from detection interrupt system; control and detection unit to detect and control the battery, the battery discharge circuit on-off; charging voltage increases battery. Battery charging into equilibrium. The invention strengthens its battery real-time detection, and strengthen the DC system; battery self detection mode can automatically detect the battery charging or real-time working condition in normal floating, and can use the current table if the readings verify the integrity of the DC loop. Compared with the existing battery checking charging and discharging test, it is safe and reliable and saves time and effort. The service life of the accumulator is prolonged.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站安全控制
，更具体地说是涉及一种用于变电站的直流系统实时检测方法。
技术介绍
直流系统不仅为变电站继电保护、自动装置、控制、信号及事故照明等提供可靠的直流电源，而且还为日常倒闸操作提供可靠的操作电源。其可靠与否直接对变电站的安全运行起着至关重要的作用。当变电站整站失压，充电机停止工作，蓄电池组作为变电站安全运行的最后一道屏障，它能否为变电站提供可靠的直流电源意义甚大，近年来，发生过多起因为变电站蓄电池故障而造成整个变电站全站停电、设备烧毁等事故。因此，对蓄电池进行实时可靠的在线监测对整个变电站甚至电网意义重大。铅酸蓄电池自1859年由普兰特专利技术以来，至今已有150多年的历史，技术十分成熟，是全球上使用最广泛的化学电源。尽管近年来镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等新型电池相继问世并得以应用，但铅酸蓄电池仍然凭借大电流放电性能强、电压特性平稳、温度适用范围广、单体电池容量大、安全性高和原材料丰富且可再生利用、价格低廉等一系列优势，在电力系统中占据着绝对的主导地位。阀控式密封铅酸蓄电池凭借性能稳定，运行可靠、维护工作量小、使用寿命长等优点，自20世纪90年代以来短短数年就几乎取代了所有变电站的传统直流设备。蓄电池组由于工艺制造、使用年限及日常维护不当等原因，可能会造成蓄电池电解液蒸发、内阻变大和容量减小等情况，如果不能及时发现并处理，就可能会造成蓄电池在电力系统故障发生时无法提供可靠的直流电源，无法配合自动装置快速切除故障以致造成设备损毁等严重后果。因此必须定期对其进行核对性充放电试验，确保蓄电池组的容量满足电网运行的要求。《变电站直流运行规程》规定“新安装蓄电池组应进行全容量核对性充放电试验，容量达到100％；以后每两年进行一次核对性充放电试验。运行四年以后每年进行一次核对性充放电试验，容量需达到80％及以上”。全核对性放电试验能够对蓄电池组进行全面、细致的检查，但是试验过程中需要将蓄电池组退出直流系统。因此，当变电站配置有两套阀控式密封铅酸蓄电池组时可以采用，当变电站仅有一组蓄电池时，为了确保直流系统运行的安全可靠，此蓄电池组不能够退出直流系统运行，也不能够作全核对性放电试验，只能在充电机停用后，由蓄电池组向直流负载和放电电阻供电，作30％～50％额定容量的核对性放电试验。在这种情况下，由于已将充电机退出系统，变电站发生短路故障时，如果蓄电池容量不足、内部断路等都可能会造成变电站整个直流系统失电、保护拒动等严重事故。因此，这种试验方法对试验人员专业水平要求高，在试验过程中要严格按照规定的方法进行试验，否则极有可能因为试验人员的操作方法不当引起整站直流系统失压事故。在传统的阀控式密封蓄电池组的运行中主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电流值，每只蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘状态等。如图1所示为单母线接线的直流系统，正常工作情况下，K1、K2都是合闸位置，需要做核对性充放电试验时，断开K1，接通K3，试验完毕后恢复。K1、K2和K3这三组刀闸的位置对整个直流系统的运行起决定性作用，但这三组刀闸却常常被变电站运维人员与检修人员所轻视大意，其辅助触点位置信号也没有通过通信接口送到监控后台和调度，这成为电力系统一个监控盲区，给变电站直流系统稳定运行埋下深深的隐患。2016年8月，西安某330kV变电站直流系统中由于蓄电池连接至直流小母线的刀闸(如图1中K2刀闸)未能按规定正确投入，在变电站短路故障情况下，充电装置停止工作，直流系统失电，保护拒动，最终导致变电站主变烧毁。因此，实时在线加强变电站蓄电池的“健康”管控以及与直流系统的完整性是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种用于变电站的直流系统实时检测方法，解决运行电能计量装置管理中监测困难的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：蓄电池以浮充电方式运行；控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统；控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；升高蓄电池的充电电压，蓄电池进入均衡充电。进一步地，所述控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统，具体为，在进行均衡充电前5min启动自检测中断系统，对蓄电池进行检测，此时将充电电压降为浮充电电压的90％。进一步地，所述控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；具体包括：检测蓄电池的输出电流表功率是否反向，反向时，蓄电池放电回路接通进行一定时间恒流放电，否则发出回路异常告警信号。进一步地，所述一定时间为3min。进一步地，所述控制与检测单元还包括用于检测蓄电池断流的断流检测装置，所述断流检测装置通过时间元件，设定时间闭锁，电流为零的时间未到达设定值时可靠不动作，达到设定值时，由判别元件启动向监控后台和远方调度发送告警指令。进一步地，所述浮充电压为2.23～2.28V/单体。优选的，所述浮充电压选择为2.25V/单体。进一步地，所述均衡充电电压为2.3～2.4V/单体。优选的，所述均衡充电电压选择2.35V/单体。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术加强了蓄电池的自身实时检测，强化了与直流系统的联系。蓄电池自检测模式能够在正常浮充电工作情况下自动实时检测蓄电池的优劣，并且能通过电流表是否有读数验证直流回路的完整性。相比较现有蓄电池核对性充放电试验，安全可靠，省时省力。而且蓄电池自检测周期与均衡充电相配合，有充有放，使蓄电池容量得到最大程度的释放，延长了蓄电池的使用寿命；蓄电池断流检测能够实时有效的检测蓄电池组与直流系统的联系，当蓄电池组因为任何原因脱离直流系统时，变电站值班员或者调度都能够在第一时间接受到告警信号，确保故障能够及时可靠的处理。附图说明图1为本专利技术提到的现有的直流系统检测结构图；图2为本专利技术提出的一种用于变电站的直流系统实时检测方法流程图；图3为图2所述的方法具体流程图；图4为本专利技术实施例中的一组蓄电池组内阻等效图；图5为本专利技术提出的蓄电池断流检测电路图。具体实施方式下面结合附图及实施例描述本专利技术具体实施方式：参见图1至图3，为本专利技术提出的一种用于变电站的直流系统实时检测方法流程图。如图1至图3所示，一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：蓄电池以浮充电方式运行；控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统；控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；升高蓄电池的充电电压，蓄电池进入均衡充电。本专利技术提供的一种用于变电站的直流系统实时检测方法，通过在直流系统中增加控制与检测单元，对变电站的直流系统中蓄电池的状态进行检测，通过远程通信接口可以进行数据的实时传输，在正常运行时，蓄电池以浮充电方式运行，浮充电压一般控制在2.23～2.28V/单体，浮充电压过高、过低都会造成蓄电池极板硫化、活性物质松动，从而使蓄电池容量变小，缩短了电池寿命，在25℃时，一般设置为2.25V/单体。由于蓄电池在使用过程中会产生的不均匀现象，为使其恢复到规定的范围内，一般每隔3个月进行均衡充电，均衡充电电压一般控制在2.3～2.4V/单体，在25℃时，通常取2.35V/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：蓄电池以浮充电方式运行；控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统；控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；升高蓄电池的充电电压，蓄电池进入均衡充电。

【技术特征摘要】
1.一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：蓄电池以浮充电方式运行；控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统；控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；升高蓄电池的充电电压，蓄电池进入均衡充电。2.根据权利要求1所述的一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，所述控制与检测单元降低充电电压，启动自检测中断系统，具体为，在进行均衡充电前5min启动自检测中断系统，对蓄电池进行检测，此时将充电电压降为浮充电电压的90％。3.根据权利要求1所述的一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，所述控制与检测单元对蓄电池进行检测，并控制蓄电池放电回路的通断；具体包括：检测蓄电池的输出电流表功率是否反向，反向时，蓄电池放电回路接通进行一定时间恒流放电，否则发出回路异常告警信号。4.根据权利要求3所述的一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，所述一定时间为3min。5.根据权利要求1所述的一种用于变电站的直流系统实时检测方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚冯信，王鹏，弋方，尹冬，罗钊，韩笑，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司渭南供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11