蓄电池在线监测仪的研制与应用

　　0 引言

　　变电站的直流电源是保证继电保护及自动化装置和断路器正常工作的关键设备。优质、可靠的操作电源是电力系统得以正常运行的重要保证，其稳定运行对防止破坏性事故扩大和设备严重损坏至关重要。但是，运行中的个别蓄电池因干涸发热、极板老化、漏液、欠充、过放、内阻增大、容量降低、爆炸等原因，很快就会失效，还会因腐蚀造成蓄电池之间的连接导线接触不良、断线。由于不能及时发现，经常造成电网事故扩大。为此，我们研制了BT系列蓄电池在线监测仪，从而有效地防止了上述事故的发生。

　　1 现有技术及缺陷

　　在常规情况下对蓄电池组的监测只有控母电压监测继电器，它仅监测浮充状态下整组蓄电池电压，对单节蓄电池损坏很难发现。测量电解液的传统方法对广泛使用的胶体蓄电池和阀控式密封蓄电池又无从下手。目前，国内有蓄电池电压巡检仪、蓄电池电导测试仪和内阻容量测试仪等仪器。蓄电池电压巡检仪仅测量蓄电池端电压，而且是在蓄电池浮充状态下进行测量，不能反映蓄电池的运行状态。蓄电池电导测试仪和内阻容量测试仪虽然在一定程度上能测量蓄电池的运行情况，但由于是定期测量，无法及时发现有故障的蓄电池。因此，人们只好用电压表每天测量一次浮充状态下单节蓄电池电压，但不能反映蓄电池容量及内阻。在这种情形下，市场需要一种在线监测蓄电池运行状态及价格低廉的监测装置来实现对单个蓄电池的状态监测。

　　2 监测仪的工作原理及设计方案

　　正常运行时，并联的充电机提供控母电流，蓄电池组浮充，合闸脉冲大电流则由蓄电池组提供。充电机停电时，蓄电池组提供控母电流和合闸、分闸等脉冲大电流(有的开关合闸时约100A甚至200A的大电流持续数百ms)。

　　2. 1 工作原理

　　在蓄电池使用过程中，不允许对其进行深度放电，否则将会严重影响蓄电池的寿命。蓄电池过放电时，电压反应低;最重要的是蓄电池出现内阻过高，在有放电电流时，内阻高的电池端电压压降就大。另外，蓄电池本身内部极板短路、开路或者蓄电池容量明显不足时，蓄电池的端电压也会降低或者为0。因此，对蓄电池的端电压下限进行监测，可有效地发现上述蓄电池故障。监测仪的工作原理就是捕捉每节蓄电池的最低电压并与设定值进行比较，发现低于设定值时立即报警。

　　该监测仪由基准电压电路、比较器、寄存器、声光报警电路、信号远传电路、自检复位电路等组成。按所测蓄电池类型设定基准报警电压，提供给比较器，单节蓄电池的端电压也送人比较器，两个电压进行比较，当蓄电池端电压低于设定的基准报警电压时，发报警信号，并存储在寄存器内，直至由运行人员复位后重新开始。另外，将正常指示灯的点亮电压设定在蓄电池额定电压与基准报警电压之间，作为预报警。