CFDC分体机说明书.docx
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CFDC分体机说明书
一、--概述
DL/T724-2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》第5.3条中,GB/T19826-2005《电力工程直流电源设备通用技术条件和安全要求》第5.2条中及6.3条中,对充电装置的稳压精度、稳流精度、纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等技术指标及试验方法有明确的规定及技术要求。
试验内容主要是通过调压装置(如变压器)将充电机交流输入电压在额定电压±10%内变化,通过负载调整装置(如放电电阻),使充电机的直流输出电压及输出电流在规定范围内变化(电压调整范围为额定值的90%~115%,电流调整范围为额定值的0~100%),在调整范围内测量电压、电流及纹波值,通过计算,得到充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数、充电机效率、蓄电池容量等。
但目前电力系统中运行的直流电源设备达到的技术指标,都是由生产厂家在设备出厂试验时提供的数据。
现场检修维护人员因不具备相应的测试手段,难以确认设备的技术指标是否满足要求。
而且运行实践证明,随着运行时间的推移,特别是投运1~3年内,设备的技术指标会发生偏移,典型的后果是因充电机指标下降,充电机的稳压精度、稳流精度及纹波系数超标,蓄电池容量下降等现象。
同样因现场不具备相应的测试手段,无法及时发现、调整,所造成的后果就是蓄电池提前失效或损坏,直接威胁电网的安全运行。
特别是对于广泛采用的阀控密封铅酸蓄电池,虽具有不需加酸加水、维护量小的优点,但对于充电设备的指标具有严格的要求,如不满足要求则会发生干涸、热失控等故障,很快失效报废。
另外,目前变电站多采用综合自动化技术,蓄电池采用柜式安装,与自动化设备同装一室,充电机性能出现问题会造成蓄电池发热、溢酸等问题,严重者甚至发生爆炸。
国内进行直流电源性能检测的机构以及生产厂家用于直流电源检测的设备均为固定式设备,如固定式调压器、负载箱,体积、重量大,无法移动检测,分析仪器仪表均为常规设备如电压表、电流表、示波器等,接线复杂,使用不便,不适合在各变电站移动使用。
目前,对于直流电源的检测不具备调整交流输入电压设备,只能采用市电交流电源,因此不能检验交流输入电压变化情况下稳压精度、稳流精度及纹波系数的参数,而充电机往往在输入交流电压变化时稳压精度不能满足要求;而且现场一般通过电炉丝调节充电机输出电压、电流,但输出容量往往过小,达不到规定范围。
造成的后果就是现场人员不能按照规定进行全部测试点的检测,特别是一些易发现问题的极限点的检测,如交流输入电压+10%、输出空载情况下的稳压精度。
为解决因检测设备不具备而不能得到直流电源系统实际运行参数的问题,我们自行研制了一套适合于电力系统变电所(站)使用的移动式直流电源微机检测装置SRF2750智能直流特性测试仪。
该装置是集多年的研制成果和长期现场运行经验,综合国内外相关先进技术而推出的。
该装置可实现不同容量充电机以及500A·h及以下蓄电池组容量的检测和试验,并能准确可靠的测试出变电站直流电源系统的稳压精度、稳流精度、纹波系统、放电容量等参数。
本系统采用最新型PC机为主机,配备液晶显示器、微打印机等设备。
通过现场的长期实际运行表明:
该装置具有功能完善、抗干扰性强、可靠性高、透明度好、结构简单、携带方便与国家标准全部吻合等优点。
二、装置结构
该装置的检测方法严格按DL/T459-2000《电力系统直流电源柜定货技术条件》规定执行,实现对直流电源的充电机、蓄电池的各项技术指标进行检测。
(一)装置可实现的三相交流输入电压调整,其范围为380V±15%;检测数据精度≤0.5%;汉化液晶显示,可打印测试结果;且人机对话方便。
(二)该装置在设计上采用模块化组合结构,体积小、重量轻,方便车载运输及在各变电站移动检测。
(三)装置由系统主机装置、交流电压调整装置组成,如下图所示。
采用微型计算机控制技术,通过调节被试充电机的交流输入电压及输出负载,同时系统主机自动进行采样计算,实现对充电机及蓄电池技术指标的检测。
三相交流市电输入
被试充电机
直流输出负载调整装置
被试充电机直流输出
调整后的三相电压交流
三相输入交流电压调整装置
直流电压、电流采样
交流电压采样
参数测试
装置
(系统主机)
控制
控制
图一测试原理图
(四)、可通过计算机控制测试,也可备份历史测试记录。
(五)、主机面板布置如下图(图三)
图三
1、LCD液晶显示屏,1024×768点阵,蓝屏
2、面板式微型打印机。
3、直流断路器。
4、U+、U-直流负载接线柱。
5、键盘“▲”、“▼”、“■”。
在选择界面按“▲”键,显示条上翻;按“▼”、键,显示条下翻;按“■”键确认选择;在修改参数界面,按“▲”被修改参数增加;按键“▼”,被修改数减少,每按一次,被修改数增加(减少)一个单位。
按住不放连续改变5个字节后每次改变单位,连续10个字节后每次改变10个单位,并且改变加速,以便更快调整参数,按“■”键确认修改。
6、USB通讯接口,可以和上位机相接也可以插接USB硬盘。
7、通信接口装置与上位机数据通信和控制接口,也是装置升级接口。
8、控制输出该接口控制调压装置自动调压。
9、电源开关
10、电源插座(带保险)保险为250V/3A
11、把手
12、U+、U-负载扩展接线柱
(六)、调压器装置面板布置图(图四)
1、输入指示灯
2、交流输入接线柱
3、交流输出接线柱
4、交流输入开关
5、控制输入开关
(七)负载扩展箱面板布置图(图五)
1、扩展负载接线柱(有220V,110V两种,接入时请正确接入)
2、风扇电源插座(一定要先选接通风扇电源,才能接入负载工作)
3、把手
三、装置主要功能及特点
3.1主要特点
●全自动型测试,装置按菜单方式完成各种试验功能。
●主机系统采用新型高速工业PC机做处理器及大规模集成电路(CPLD),可靠性高,性能优良。
●自带大屏幕图形LCD、六点五寸彩屏,全汉化图形界面,操作简单,使用方便。
●采用三相自动数控调压器,输出精度高、功率大,电压稳定度高。
●采用新型大功率功耗器件为负载,负载能力强,精度高,体积小,重量轻,放电无明火。
结构上采用一体化设计,携带方便。
●负载电阻采用8421码有序排列,可任意组合为用户所需的负载。
●放电过程中,放电电流始终保持不变。
●仅用三键完成设定,直接输入数字,现场打印,并具有RS232和USB接口。
●完善的上位机功能,具有分析,数据保存,对比确定故障功能。
3.2主要功能
1、电压稳定精度及纹波系数测试功能
1.1测试原理
按照DL/T459-2000《电力系统直流电源柜定货技术条件》规定,充电浮充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输出电压在其额定值的+15%、-10%的范围内变化,输出电流在其额定值的0-100%范围内变化,输出电压在其浮充电压调节范围的任一数值上保持稳定,其稳压精度应符合表一内规定
充电浮充电装置类别
项目名称
磁放大型
相控型
高频开关电源型
I
II
稳压精度
≤±5%
≤±0.5%
≤±1%
≤±0.5%
稳流精度
≤±2%
≤±1%
≤±2%
≤±1%
纹波系精度
≤1%
≤1%
≤±1%
≤0.5%
注:
I、II表示浮充电装置的精度分类
(表一)
UM-UZ
δu=*100%
Uz
δu――稳压精度
UM――输出电压波动极限值
UZ――输出电压整定值
按照DL/T459-2000《电力系统直流电源柜定货技术条件》规定,充电浮充电装置在浮充电(稳压)状态下,交流输出电压在其额定值的+15%、-10%的范围内变化,输出电流在其额定值的0-100%范围内变化,输出电压在其浮充电电压调节范围的任一数值上,测得负载电阻两端的纹波系数均应符合表一内规定。
Upp
Xpp=*100%
Udc
注:
Xpp――纹波峰值系数
Upp――输出电压交流峰值即纹波峰值
Udc――直流输出电压平均值
1.2测试方法
在“电压稳定精度参数设置”界面中设置负载电流、直流整定电压、稳压精度规定值、纹波系统规定值等参数,按开始键,装置自动按程序进行测试,并将测试结果显示在界面上。
2、电流稳定精度测试功能
2.1测试原理
按照DL/T459-2000《电力系统直流电源柜定货技术条件》规定,充电浮充电在浮充电(稳流)状态下,交流输出电压在其额定值的+15%、-10%的范围内变化,输出电压在充电电压调节范围内变化,输出电流在其额定值的20-100%范围内变化任一数值上保持稳定,其稳流精度符合表一内规定。
IM-Iz
δI=*100%
Iz
注:
δI――稳流精度
IM――输出电流波动极限值
Iz――交流输入电压为额定值且充电电压在调整范围内的中间值时,充电电流测量值
2.2测试方法
在“电流稳定精度参数设置”界面中设置直流电流整定值、充电电压、负载电流、稳流精度等参数,按开始键,装置自动按程序进行测试,并将测试结果显示在界面上。
3、放电测试功能用户仅需在“放电参数设置”界面中设置电池组容量、直流电压、终止放电电压、放电电流、放电时间等参数,装置按设定参数进行放电,并记录放电全过程,放电完成后,根据记录描述放电曲线及保存所有的放电过程的技术参数。
4、放电报警功能。
在放电过程中,参照放电前所设置的最低报警电压参数,放电过程中如电池组端电压小于报警电压,装置在界面显示报警信息。
5、自动终止放电功能。
若在放电过程中,参照放电前所设置的最低终止放电电压参数,如电池组端电压小于终止电压,为防止过放电,程序即可终止放电,装置在界面显示报警信息。
6、手动终止放电功能
若在放电过程中,如用户需要终止放电可在界面选择“终止放电”键,程序即可终止放电。
7、时钟显示及对时功能。
仪器自带时钟并可以具有对时调节功能.
8、电压选择功能:
实时交流电压选择,根据不同的用户的实际测量需要,在测试90%-110%的实际输入交流电压时,依用户的需要进行数值输入就可以测量,不要做任何改动。
9、效率测试功能:
根据不同的充电机实际测试功率效率的需要在,不同电压状压下测量充电机的工作效率,所有的测试方法和计算方法和国标、DL/T标准吻合。
10、限流测试功能:
不同的充电机在不同的限流状态进行测试,可以测试限流状态。
11、满足所有类型的充电机:
本装置完全满足不同类型的充电机,如高频电源,相控电源等。
12、波形显示功能:
本装置采用目前国内外就新型的PC104主机,具有强大有功能,能准确测量外,还新增了波形显示功能,具有波形分析,显示,记录等功能。
13、打印功能。
装置自带高速微型打印机,用户可将试验结果打印并备保存。
四、主要技术参数
●工作电源:
交流220V±15%频率50HZ
●功率消耗:
整机不大于50W
●环境温度:
-20℃--+55℃
三相调压装置额定功率:
25KVA,额定相电流:
25A
●额定负载电流:
≤80A(订货时注明电流)
●测量精度:
≤0.1%
●外形尺寸及重量:
测试仪尺寸:
500×360×420(mm);重量:
15kg
三相调压装置尺寸:
260×350×600(mm);重量:
18kg
●适用电压等级:
110V和220V(48V系统,电流200A,订货时需注明)
●数据记录:
内存大于256M
●接口方式:
USB和RS232同时自带
●工作时间:
连续不间断
五、装置操作方法
接通装置交流220V电源,打开面板上的电源开关,液晶屏蓝色背光亮,装置进入自检、CPU进入系统,界面显示如下画面。
进入欢迎使用充电机特性测试仪,进入汉化开机设置界面。
如图六开机设置界面所示。
2009/08/0514:
30:
56
直流电压选择
LF220VLF110VHF220VHF110V
交流电压选择
342V361V380V398V418V
日历时间设置
09年08月05日14时30分
■进入工作状态
图六开机设置界面
■直流电压选择:
LF220V表示低频式的直流电源电压等级为220V(不是高频开关电源的直流电源);LF110V表示低频式的直流电源电压等级为110V(不是高频开关电源的直流电源);HF220V为高频开关原理的直流电源电压等级为220V(高频开关电源的直流电源;HF110V为高频开关原理的直流电源电压等级为110V(高频开关电源的直流电源)。
■交流电压选择:
分五种电压分别为380V的90%,95%,100%,105%,110%电压。
如果对五种电压中的一种不选择就不做该电压状态的测试。
如果选择342V,380V,418V测试过程中就只对这三种电压进行调节测试。
361V和398V这两种电压就不进行测试。
■日历时间设置:
如果仪器时间不对就可以对时间进行调节设置
■进入工作状态:
设置完了以上的数据,确定直流电源电压和试验电压后进入工作状态。
仪器进行主菜单测试。
5.1主菜单
主菜单有放电测试、电压稳定精度测试、电流稳定精度测试、充电机效率测试、限流特性测试、历史数据查询、计算机控制操作、返回到开机设置功能选择。
用户可通过装置上的按面板上的▲▼(下文用↑或↓表示)移动到某一项上,该项前的光标指示表示选择的内容,,如选中该项可按■(回车键)进入该项的子菜单。
下面介绍各菜单的测试,如图七主菜单界面所示。
2009/08/0514:
30:
59
主菜单
■放电特性测试
电压稳定精度测试
电流稳定精度测试
充电机效率测试
限流特性测试
历史数据查询
计算机控制操作
返回到开机设置
图七主菜单界面
5.2放电特性测试
在主界面上光标移至放电特性测试上,按回车(确定)键,程序进行放电参数设置界面,用户必须对放电参数进行设置方可进行放电。
2009/08/0514:
32:
12
放电参数设置
放电电流50.00A
放电时间10.00h
电池组容量500.0Ah
单体电池最低电压值100.0V
放电报警电压200.0V
终止放电电压180.0V
■开始返回
图八放电参数设置界面
■放电电流:
指蓄电池按0.1C放电时的电流值,(0~100A,最大值以本仪器负载设置有关)。
■放电时间:
指蓄电池规定放电时间。
■电池组容量:
指蓄电池组标称容量。
■放电报警电压:
在放电过程中,为防止过放电,提示用户电压值。
■终止放电电压:
在放电过程中为防止过放电而终止放电全过程设置的电压值。
■按光标移至开始位置按键开始试验。
设定完成所有的放电参数后进入放电过程,界面显示放电参数如表二放电参数测试界面1所示。
程序界面实时显示:
电池组端电压、放电电流、已放电容量等参数。
并每半小时记录一次电池组端电压及放电电流并在放电参数测试界面中显示。
2009/08/05放电参数测试14:
35:
20
状态:
在测试中
报警:
开始端电压
219.5V
整定放电电流
50.00A
已放出容量
001.00Ah
序号
时
分
端电压
放电电流
01
14
35
219.7V
49.99A
■终止测试
表二放电参数测试界面1
■自动终止测试
若在设定的时间内完成放电,则状态栏显示测试完毕,报警栏上显示正常终止,若电压到放电报警电压报警栏上会亮红灯表示报警。
每30分钟记录一次时间放电电流,端电压等数据。
系统自动完成放电记录完第1界面后进入第2界面。
界面显示放电参数如表三所示。
2009/08/05放电参数测试16:
05:
30
状态:
测试完毕
报警:
正常终止
开始端电压
219.5V
整定放电电流
50.00A
已放出容量
114.4Ah
序号
时
分
端电压
放电电流
01
14
35
219.7V
49.99A
02
15
05
218.4V
49.99A
03
15
35
217.2V
49.95A
04
16
05
216.8V
49.97A
05
■查存打印放电曲线返回
表三放电参数测试界面2
■光标移至上一页按回车键可查看上页的数据。
■将光标移至打印位置,按回车键,则打印机打印放电测试数据。
■光标移至放电曲线按回车键,界面显示放电曲线。
如图九所示。
图九放电曲线界面
■手动终止测试
如果在测试过程中遇到其他问题,需要手动终止放电,按终止放电,仪器进入手动终止,界面状态栏显示“手动终止测试”,停止放电。
■若用户想返回主界面,可将光标移至返回位置按回车键,程序提示用户是否返回,若需返回将光标移至是返回位置按回车键即可。
■放电过程中电池组电压低于报警电压值,则报警信息栏显示红灯报警提示用户,若用户按终止放电,则报警栏中显示:
报警人工终止。
■放电过程中电池组电压低于终止电压值,则立即自动终止放电。
5.3电压稳定精度测试
连接主装置与调压装置的联络线,将调压装置上的输入端接入三相四线市电,输出端接在直流电源充电机的输入端子上,主装置上的“+”端子(红色)接直流电源的正极,“-”端子(黑色)接直流电源的负极,合上主装置电源开关、三相调压装置的空气开关,三相调压装置指示灯亮,进入电压稳定精度测试。
2009/08/0607:
52:
35
电压稳定精定参数设置
■负载电流整定值50.00A
直流电压整定值220.0V
稳压精度规定值0.50%
纹波系数规定值0.50%
稳定精度测试时间030S
开始返回
图十电压稳定精度参数设置界面
首先用户需对界面上的参数进行设置。
进入电压稳定精度参数设置界面各参数,如图十电压稳定精度参数界面所示。
■负载电流:
做此项试验时,被测系统的直流电源系统所需的负载,用户只需输入电流值,程序自动计算出负载电阻值,并将其接通。
范围在0A至50A。
■直流电压整定值:
被测试的直流电源系统的输出电压在其浮充电电压调节范围的任一值。
缺省值为220V,范围在190V至250V,缺省值为110V,范围在80V至140V之间。
■稳压精度规定值:
指直流电源系统出厂时规定值。
缺省值为0.5%。
(行标、国标)
■纹波系数规定值:
指直流电源系统出厂时规定值。
缺省值为0.5%。
(行标、国标)
■稳定精度测试时间:
指测试过程中,采样计算时间。
默认值为30秒,范围为0-300秒。
■按开始键开始试验,如表四所示。
该试验三相调压装置的起始试验电压既是当时开机设置时选择的电压值,每次试验时间和稳定精度测试时间为整定时间值。
完成试验时装置同时将试验结果填入该表格中,不合格的稳压精度及纹波系数值,将反色显示,光标在终止测试位置。
如在测试过程中按终止确认键,程序停止该项试验。
2009/08/06电压稳定精度测试08:
21:
10
状态:
测试完毕
直流电压:
219.70V
负载电流:
50.03A
整定电压:
220.0V
交流电压:
418.0V
纹波峰值:
0219mV
输入
电压
电压
最大值
电压
最小值
稳压
精度
纹波
系数
341.9V
219.60V
219.55V
0.20%
0.10%
360.7V
219.65V
219.54V
0.20%
0.10%
379.8V
219.62V
219.53V
0.21%
0.10%
398.9V
219.59V
219.48V
0.23%
0.10%
418.0V
219.70V
219.50V
0.22%
0.10%
■保存打印曲线图形返回
表四电压稳定精度测试界面
试验完成,状态栏上显示“测试完毕”,报警栏上显示:
“正常终止”。
■若光标移至曲线图形用户按回车键可查看该项试验过程中电压的波形变化情况。
■查看电压曲线图,进入电压曲线图界面,返回,回到电压稳定精度参数界面。
■若光标移至打印位置按回车键,打印机连续打印测试数据。
■若用户需返回上级菜单时,将光标移至返回位置按回车键,若返回上级菜单则测试数据将丢失,建议按保存测试数据后再返回。
将光标移至打印位置按回车键,这时系统自动对测试结果进行打印。
■如用户需要再做其他项目试验,按返回键,返回上级菜单,直至进入主菜单做其他项目试验设置其值,重复试验。
5.4电流稳定精度测试
2009/08/0609:
25:
45
电流稳定精定参数设置
直流电流整定值50.00A
直流电压整定值220.0V
稳流精度规定值0.50%
稳流精度测试时间030S
■开始返回
图十二电流稳定精度参数设置界面
接线方式、测试过程同“电压稳定精度测试”一样,首先对参数进行设置。
直流电流整定值:
指被测试的直流电源系统输出电压在充电电压调节范围内变化,输出电流在其额定值的20-100%范围内变化任一值。
充电机工作在稳流状态下测量。
进入界面,如图十二电流稳定精度参数设置界面所示。
■负载电流整定值:
指做此项试验时,被测系统的直流电源系统所需的负载。
缺省值为00A,范围在0A至80A。
■稳流精度规定值:
指直流电源系统出厂时规定值。
缺省值为0.5%。
但是行标中规定为1%,试验过程中,只要不超过1%既为合格。
■按开始键开始试验,如表五所示,装置将试验结果填入该表格中,不合格的稳压精度及纹波系数,界面将反色显示,光标在终止测试键位置,如在测试过程中按面板确认键,程序停止该项试验。
如表五电流稳定精度测试界面所示。
2009/08/06电流稳定精度测试10:
08:
30
状态:
测试完毕
直流电流:
49.99A
直流电压:
220.0V
整定电流:
50.00A
交流试验电压:
418.0V
计算整定直流电流:
50.00A
输入电压
电流最大值
电流最小值
稳流精度
341.9V
49.99A
49.97A
0.06%
360.7V
50.00A
49.98A
0.04%
379.8V
49.97A
49.96A
0.08%
398.9V
49.98A
49.97A
0.06%
418.0V
50.00A
49.95A
0.10%
■保存打印曲线图形返回
表五电流稳定精度测试界面
试验完成,状态栏上显示“测试完毕”,报警栏上显示:
“正常终止”。
■若光标移至保存用户按回车键可将测试结果保存到历史数据中。
■若光标移至打印位置按回车键,则打印机连续打印测试数据。
■将光标移至曲线图形按下回车键,可看到电流曲线图:
如图十三所示查看电流曲线图,进入电流曲线图界面。
■返回,回到电流稳定精度参数界面。
■如用户需要再做其他项目试验,按返回键,返回上级菜单,直至进入主菜单做其他项目试验设置其值,重复试验。
5.5充电机效率测试
2009/08/0610:
30:
11
效率特性测试参数设置
直流电流整定值50.00A
直流电压整定值220.0V
电源相数设定1
效率测试时间030S
■开始返回
图十四效率特性测试参数设置界面
接线方式、测试过程同“电压稳定精度测试”一样,如图十四所示界面,首先对参数进行
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