直流电源装置及蓄电池检修维护规程

1 范围

本规程规定了220V电压等级直流电源装置(包括阀控铅酸蓄电池、充电装置、微机监控器) 检修和维护的技术要求。

2 引用标准

DL/T 724—2000《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程 》 

3 名词术语

名词术语按标准GB/T 2900.11-1988、GB/T 2900.33-1993、DL/T 724-2000中的规定。

4 流系统的基本技术要求

4.1 本规程的基本目的

4.1.1 保证发电机组及变电所中直流电源装置有良好的运行状态，从而延长其使用年限；

4.1.2 保证发电机组及变电所中直流母线电压均在合格范围；

4.1.3 保证发电机组及变电所中蓄电池组有合格的放电容量；

4.1.4 保证发电机组及变电所中直流电源装置的供电可靠性；

4.1.5 保证蓄电池运行维护人员的安全。

4.2 发电机组及变电所中直流电源装置的运行维护人员，技术管理部门部等有关工程技术人员，均应熟悉和贯彻执行本规程的有关规定。

4.3 阀控式蓄电池，宜配备下列仪表、用具、备品备件和资料。

4.3.1 仪表

4.3.1.1  数字万用表；

4.3.1.2  水银玻璃温度计用于测量周围的环境温度；

4.3.1.3  红外感应式温度计用于测量单只表面温度；

4.3.1.4  电池容量测试器、微欧级内阻测试仪、微欧级连接条电阻测试仪（可用便携式蓄电池性能快速分析仪代替）；

4.3.1.5 蓄电池发电测试系统；

4.3.2 安全护具

4.3.2.1 护目镜或面罩、绝缘工具、手套、耐酸围裙；

4.3.2.2 绝缘扳手、塑料刷、其它清扫工具。

4.3.3 备品

适当数量的蓄电池（可按总数的1%）。

4.3.4 资料

4.3.4.1 蓄电池直流电源装置运行记录；

4.3.4.2 蓄电池组制造厂家的技术资料、试验报告；

4.3.4.3 充电浮电装置的说明书和电气原理图；

4.3.4.4 自动装置，微机监控装置的使用说明书；

4.3.4.5 投运前三次充放电循环，蓄电池组端电压、单体电池电压的记录；运行中定期均衡充电、定期核对放电的记录、定期的内阻及连接器电阻的测试记录。

4.6 蓄电池组的绝缘电阻

电压为220V的蓄电池组不小于200kΩ。

4.7 新安装的直流电源装置在投运前，应进行交接验收试验。

4.7.1 外观检查；

4.7.2 绝缘检查；

4.7.3 中间继电器和接触器试验；

4.7.4 充电电压及浮充电压的调节范围检查；

4.7.5 显示、测量功能检查及带电测试；

4.7.6 稳流精度测试；

4.7.7 稳压精度和电压纹波系数测试；

4.7.8 电流交流分量测量；

4.7.9 继电保护及报警功能试验。

4.7.10 微机控制充电器的恒流强充——自动转浮充程序试验。

4.7.11 微机控制充电器长期运行程序试验。

4.7.12 微机控制的充电器交流电源中断程序试验。

4.7.13 高频开关电源充电器专项试验。

5 直流电源装置的基本参数、技术指标、交接验收、运行监视

5.1 基本参数JZE PowerLeader TM 2000型高频电源模块

5.1.1 额定输入交流电压、频率：（380±10%）V、（220±10%）V、（50±2%）Hz

5.1.2 直流标称电压：220V

5.1.3 充电装置额定直流输出电流分别为： 10A。

5.1.4 蓄电池组选用额定容量为：400Ah

5.2 技术指标

5.2.1 蓄电池组浮充电压稳定范围

稳定范围电压值为90%～125%(2V阀控式蓄电池为125%)直流标称电压。

5.2.2 蓄电池组充电电压调整范围

电压调整范围为90%～125%（2V阀控式蓄电池）； 

5.2.3 恒流充电稳流精度范围

5.2.3.1 相控型充电装置，稳流精度应不大于±2%；

5.2.3.2 高频开关模块型充电装置，稳流精度应不大于±1%。

5.2.4 恒压充电稳压精度范围

5.2.4.1 相控型充电装置，稳压精度应不大于±1%； 

5.2.4.2 高频开关模块型充电装置，稳压精度应不大于±0.5%。

5.2.5 直流母线纹波系数范围

5.2.5.1 相控型充电装置，纹波系数应不大于2%；

5.2.5.2 高频开关模块充电装置，纹波系数应不大于0.5%。

5.2.6 高频开关电源充电装置的均流不平衡度不大于±5%；

5.2.7 噪声要求不大于55dB（A），若装设有通风机时应不大于60dB（A）；

5.2.8 继电保护要求的电压波动范围

5.2.8.1 电压波动范围不大于额定电压的±5%；

5.2.8.2 期直流母线电压下限不低于额定电压的85%；

5.2.8.3 期直流母线电压上限不高于额定电压的115%。

5.3 交接验收

当安装完毕后，直流电源装置应做投运前的交接验收试验（试验项目详见4.7），运行接收单位应派人参加试验，所试验的项目应达到技术要求后才能投入试运行，并经过72h试运行中。若一切正常，接收单位方可签字接收。交接验收试验及要求如下。

5.3.1 绝缘监察及信号报警试验

本厂直流系统绝缘监察采用由浙江省星炬电力电子有限公司生产的WZJD-6A 微机直流系统接地检测仪。

5.3.1.1 直流电源装置在空载运行时，额定电压为220V，用25kΩ电阻；使直流母线接地，应发出声光报警。

5.3.1.2 直流母线电压低于或高于整定值时，应发出低压或过压信号及声光报警。

5.3.1.3 充电装置的输出电流在额定电流的105%～110%范围内，都应具有限流保护功能。d. 若装有微机型绝缘监察仪的直流电源装置，任何一支路的绝缘状态或接地都能监测、显示和报警。

5.3.1.4 远方信号的显示、监测及报警应正常。

5.3.2 绝缘试验

直流电源装置的直流母线及各支路，用1000V摇表测量，绝缘电阻应不小于10MΩ（试验时，断开直流母线与各支路的连接）。

5.3.3 蓄电池组容量试验

阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为I10，额定电压为2V的蓄电池，放电终止电压为1.8V；只要其中一个蓄电池放到了终止电压，应停止放电。在三次充放电循环之内，若达不到额定容量值，此组蓄电池为不合格。

5.3.4 直流母线连续供电试验

交流电源突然中断，直流母线应连续供电，电压波动不应大于额定电压的±5%。

5.3.5 验收单位应取得资料

5.3.5.1 安装使用说明书、设备出厂试验报告、装箱清单、自动装置说明书、蓄电池充放电记录及曲线；

5.3.5.2 蓄电池组在投运前交接试验及各项参数测试报告； 

5.3.5.3 电气原理接线图和二次接线图；

5.3.5.4 双方签字的交接验收报告。

5.4 运行监视

5.4.1 绝缘状态监视

运行中的直流母线对地绝缘电阻值应不小于4.5KΩ。值班员每天应检查正母线和负母线对地的绝缘值。若有接地现象，应在做好必要的安全措施后立即寻找和处理。

5.4.2 电压及电流监视

值班员对运行中的直流电源装置，主要监视交流输入电压值、充电装置输出的电压值和电流值，蓄电池组电压值、直流母线电压值、浮充电流值及绝缘电压值等是否正常。

5.4.3 信号报警监视

值班员每班应对直流电源装置上的各种信号灯、声响报警装置进行检查。

5.4.4 自动装置监视

5.4.4.1 检查自动调压装置是否工作正常，若不正常，启动手动调压装置，退出自动调压装置，通知维修人员调试修复。

5.4.4.2 检查微机监控器工作状态是否正常，若不正常应退出运行，通知检修人员调试修复。微机监控器退出运行后，直流电源装置仍能正常工作，运行参数由装在管理人员进行调整。

6 阀控蓄电池组的运行及维护

6.1阀控蓄电池组的运行方式及监视

阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜控制为（2.23～2.28）V×N，在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值和绝缘状态。

6.2 阀控蓄电池的充放电制度

6.2.1 恒流限压充电：采用I10电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到（2.30～2.35）V×N限压值时，自动或手动转为恒压充电。

6.2.2 恒压充电：在（2.30～2.35）V×N的恒压充电下，I10充电电流逐渐减小，当充电电流减小至0.1I10电流时，充电装置的倒计时开始起动，当整定的倒计时结束时，充电装置将自动或手动地转为正常的浮充电运行，浮充电压值宜控制为（2.23～2.28）V×N。

6.2.3 补充充电：为了弥补运行中因浮充电流调整不当造成了欠充，补偿不了阀控蓄电池自放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损，根据需要设定时间（一般为3个月），充电装置将自动或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电过程，使蓄电池组随时具有满容量，确保运行安全可靠。

6.3 阀控蓄电池的核对性放电

长期使用限压限流的浮充电运行方式或只限压不限流的运行方式，无法判断阀控蓄电池的现有容量，内部是否失水或干裂。只有通过核对性放电，才能找出蓄电池存在的问题。

6.3.1 一组阀控蓄电池：只有一组电池，不能退出运行，不作全核对性放电。若有备用阀控蓄电池组作临时代用，该组阀控蓄电池可作全核对性放电。

6.3.2 两组蓄电池：若有两组阀控蓄电池，可先对其中一组阀控蓄电池组进行全核对性放电，用I10电流恒流放电，当蓄电池组端电压下降到1.8V×N时，停止放电，隔（1～2）h后，再用I10电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电。反复2～3次，蓄电池存在的问题也能查出，容量也能得到恢复。若经过3次全核对性放充电，蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上，可认为此组阀控蓄电池使用年限已到，应安排更换。

6.3.3 阀控蓄电池核对性放电周期：新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2～3年进行一次核对性试验，运行了6年以后的阀控蓄电池，应每年作一次核对性放电试验。

6.4 阀控蓄电池的的运行维护

6.4.1 阀控蓄电池在运行中电压偏差值以及放电终止电压值应符合表1的规定。

表1 阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压的规定

6.4.3 搁置的阀控电池，每3个月进行一次补充充电。

6.4.4 蓄电池的温度补偿系数受环境温度影响，基准温度为25℃时，每下降1℃，单体2V阀控蓄电池浮充电压值应提高（3～5）mV。

6.4.5 现场实际情况，应定期对阀控蓄电池组作外壳清洁工作。

6.4.6 阀控蓄电池的蓄电池间建议要安装空调设备，蓄电池在25℃的运行环境，以利于延长蓄电池的使用寿命。

6.5 阀控蓄电池的故障及处理

6.5.1 阀控蓄电池壳体异常

造成的原因有：充电电流过大，充电电压超过了2.4V×N，内部有短路或局部放电、温升超标、阀控失灵。处理方法：减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。

6.5.2 运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值，原因是蓄电池内部失水干涸、电解物质变质。处理方法是更换蓄电池。

7 充电装置的运行及维护

7.1 充电装置的基本功能

7.1.1 限流及短路保护

当直流输出电流超出整定的限流值时，应具有限流功能，限流值整定范围为直流输出额定值的50%～105%。当母线或出线支路上发生短路时，应具有短路保护功能，短路电流整定值为额定电流的115%。

7.1.2 抗干扰能力

高频开关电源型充电装置应具有三级振荡波和一级静电放电抗扰度试验的能力。

7.1.3 谐波要求

充电装置在运行中，返回交流输入端的各次谐波电流含有率，应不大于基波电流的30%。

7.1.4 充电装置的保护及声光报警功能

充电装置应具有过流、过压、欠压、绝缘监察、交流失压、交流缺相等保护及声光报警功能。继电保护整定值见表3。

表3 继电保护整定值

7.2.1 充电装置的运行监视

7.2.1.1 运行参数监视：运行人员及专职维护人员，每天应检查充电装置三相交流电压是否平衡或缺相，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，交流输入电压值、直流输出电压值、直流输出电流值等各表计显示是否正确，正对地和负对地的绝缘状态是否良好。

7.2.1.2 运行操作：交流电源中断，蓄电池组将不间断地供出直流负荷，若无自动调压装置，应进行手动调压，确保母线电压的稳定。交流电源恢复送电时，应立即手动启动或自动启动充电装置，对蓄电池组进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电（正常运行）。若充电装置内部故障跳闸，应及时起动备用充电装置代替故障充电装置，并及时调整好运行参数。

7.2.1.3 维护检修：运行维护人员应结合定检对充电装置作一次清洁除尘工作。大修做绝缘试验前，应将电子元件的控制板及硅整流元件断开或短接后，才能作绝缘或耐压试验。若控制板工作不正常、应停机取下，换上备用板，启动充电装置，调整好运行参数，投入正常运行。

8 直流电源装置中微机监控器的功能及运行维护

8.1 微机监控器JZE PowerLeader TM 2002型智能控制装置

8.1.1 监视功能

8.1.1.1 监视三相交流输入电压值以及是否缺相；

8.1.1.2 监视直流母线的电压值是否正常；

8.1.1.3 蓄电池进线，充电进线和浮充电的电流是否正常。

8.1.2 自诊断和显示功能

8.1.2.1 微机监控器能诊断内部的电路故障和不正常的运行状态，并能发出声光报警；

8.1.2.2 微机监控器能控制显示器，显示各种参数，通过整定输入键，可以整定或修改各种运行参数。

8.1.3 控制功能

8.1.3.1 自动充电功能：微机监控器能控制充电装置自动进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电（正常运行）

8.1.3.2 定期充电功能：根据整定时间，微机监控器将控制充电装置定期自动地对蓄电池组进行均衡充电，确保蓄电池组随时具有额定的容量。

8.2 微机监控器的运行及维护

8.2.1 运行中的操作和监视

微机监控器是根据直流电源装置中蓄电池组的端电压值，充电装置的交流输入电压值，直流输出电流值和电压值等数据来进行控制的。运行人员可通过微机的键盘或按钮来整定和修改运行参数。在运行现场的直流柜上有微机监控器的液晶显示板或荧光屏，一切运行中的参数都能监视和进行控制。

8.2.2 运行及维护

8.2.2.1 微机监控器直流电源装置一旦投入运行，只有通过显示按钮来检查各项参数，若均正常，就不能随意修改整定参数。

8.2.2.2 微机监控器若在运行中控制不灵，可重新修改程序和重新整定，若都达不到需要的运行方式，就启动手动操作，调整到需要的运行方式，并将微机监控器退出运行，交专业人员检查修复后再投入运行。

9 电池检修维护

本厂采用了JZE PowerLeader TM 2002型电池巡检仪。

9.1 一般安全规定

9.1.1 电池维护须由专业人员进行。

9.1.2 遵守蓄电池和充电装置制造厂家的使用要求。

9.1.3 对蓄电池进行作业或在电池附近作业时，应该使用专用护具（如面罩、护目镜、绝缘耐酸手套、耐酸围裙、胶皮靴子）。

9.1.4 在连接或断开电池组任何连接线以前，必须确保蓄电池组与所有充电装置及负载处于断开位置。

9.1.5 不能将工具或待连接的导线放置于电池顶部。

9.1.6 不能使用大扭矩的电动设备来进行电池连接操作。

9.1.7 不能直接提或拉电池外壳（如提或拉电极等）来挪动电池；

9.1.8 不能使用化学清洗剂（如氨水、漂白剂等）清洗电池；

9.1.9 不能卸掉电池排气阀或向密封式电池加入任何物质；

9.1.10 不能使用有严重过充电或过放电现象的电池（表现为剧烈膨胀、外壳变形、排气阀暴烈等）；

9.1.11 不能随意拆除装设保护电池系统的设备，如接地、熔断器、断路器等。

9.1.12 不能在电池系统附近吸烟或使用明火。

9.1.13 遵守其他电业安全规程。

9.2 电池系统故障查找程序

9.2.1外观检查：通过外观检查可以找出故障原因。出现热损坏（如：电极熔化）说明电池间连接线存在问题；充放电过程中可能有正常的鼓胀，但当任一侧超过厂家允许值时应视为异常鼓胀。

9.2.2 单个电池的浮充电压：浮充电压与平均值大于±0.05V时应查明原因，例如温度变化。如不是由环境引起，需对电池进行均衡充电。如差值仍存在，可采用负载测试来确定变化的原因，浮充电压过高（2.9V），说明电池存在故障。

9.2.3 单个电池温度：单个电池温度读数差值超过2.8℃，就需查明变化原因并采取措施。可用红外测温仪来查找电池电路中的高热点，并判断是否由于环境温度或连接线等其它因素引起的。

9.2.4 内阻变化：如果电池内阻超过厂家基值的0.5mΩ，则应立即更换电池。如果电池内阻超过厂家基值的0.25mΩ，可以进行电池容量测试进行进一步确认。

9.2.5 连接线维护：电池连线电阻超过厂家基值（或原始值）的20%说明连接线不符合要求，须根据要求重新紧固或重做。

9.2.6 如果下列情况都存在，则需要剔除、替换问题电池：

9.2.6.1 单个电池浮充电压过高或过低（±0.05V）

9.2.6.2 单个电池温度差值大于11℃

9.2.6.3 外观异常

9.2.6.4 低开路电压（即电动势偏低）

9.3 电池更换与组装注意事项

9.3.1 对双组蓄电池的直流电源，在做好直流负荷转移后，方可进行电池更换； 

9.3.2 对单组蓄电池的直流电源，在接入替代电池后，方可进行电池更换；

9.3.3 电池更换时，应确保直流电源已关机、电池已断开； 

9.3.4 对电池系统作业时应使用绝缘工具；

9.3.5 进行极间连接时要特别注意防止短路；

9.3.6 组装电池组时，用细钢丝刷小心轻磨电极表面至出现金属光泽，用塑料刷清洁电缆接线片；

9.3.7 按照配置图正确排列好电极位置；

9.3.8 所有电极的表面应涂上符合要求的防腐涂剂；

9.3.9 在蓄电池室内焊接工作时应遵循以下规定：

9.3.9.1 必须连续通风；

9.3.9.2 应用石棉扳将焊接点与其它电池隔离；

9.3.9.3 焊接工作应由有经验的电工进行。