一、SZXC-3000直流電源綜合特性測試儀概述揚州市蘇中電力設(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行與維護技術(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，對充電裝置的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)、充電機效率、蓄電池容量等技術(shù)指標及試驗方法有明確的規(guī)定及技術(shù)要求。試驗內(nèi)容主要是通過調(diào)壓裝置（如變壓器）將充電機交流輸入電壓在額定電壓±10%內(nèi)變化，通過負載調(diào)整裝置（如放電電阻），使充電機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，通過計算，得到充電機的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)、充電機效率、蓄電池容量等。
但目前電力系統(tǒng)中運行的直流電源設(shè)備達到的技術(shù)指標，都是由生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠試驗時提供的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場檢修維護人員因不具備相應(yīng)的測試手段，難以確認設(shè)備的技術(shù)指標是否滿足要求。而且運行實踐證明，隨著運行時間的推移，特別是投運1～3年內(nèi)，設(shè)備的技術(shù)指標會發(fā)生偏移，典型的后果是因充電機指標下降，充電機的穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度及紋波系數(shù)超標，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)的運行。特別是對于廣泛采用的閥控密封鉛酸蓄電池，雖具有不需加酸加水、維護量小的優(yōu)點，但對于充電設(shè)備的指標具有嚴格的要求，如不滿足要求則會發(fā)生干涸、熱失控等故障，很快失效報廢。另外，目前變電站多采用綜合自動化技術(shù)，蓄電池采用柜式安裝，與自動化設(shè)備同裝一室，充電機性能出現(xiàn)問題會造成蓄電池發(fā)熱、溢酸等問題，嚴重者甚至發(fā)生爆炸。
國內(nèi)進行直流電源性能檢測的機構(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、負載箱，體積、重量大，無法移動檢測，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使用。
目前，對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)，而充電機往往在輸入交流電壓變化時穩(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)充電機輸出電壓、電流，但輸出容量往往過小，達不到規(guī)定范圍。造成的后果就是現(xiàn)場人員不能按照規(guī)定進行全部測試點的檢測，特別是一些易發(fā)現(xiàn)問題的極限點的檢測，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)實際運行參數(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）使用的移動式直流電源微機檢測裝置。
該裝置是集多年的研制成果和長期現(xiàn)場運行經(jīng)驗，綜合國內(nèi)外相關(guān)先進技術(shù)而推出的。該裝置可實現(xiàn)不同容量充電機以及500 A·h及以下蓄電池組容量的檢測和試驗，并能準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機為主機，配備液晶顯示器、微打印機等設(shè)備。通過現(xiàn)場的長期實際運行表明：該裝置具有功能完善、抗干擾性強、可靠性高、透明度好、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便與國家標準全部吻合等優(yōu)點。
二、SZXC-3000直流電源綜合特性測試儀裝置結(jié)構(gòu)揚州市蘇中電力設(shè)備有限公司
該裝置的檢測方法嚴格按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，實現(xiàn)對直流電源的充電機、蓄電池的各項技術(shù)指標進行檢測。
（一）裝置可實現(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；且人機對話方便。
（二）該裝置在設(shè)計上采用模塊化組合結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，方便車載運輸及在各變電站移動檢測。
（三）裝置由系統(tǒng)主機裝置、交流電壓調(diào)整裝置組成，如下圖所示。采用微型計算機控制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)被試充電機的交流輸入電壓及輸出負載，同時系統(tǒng)主機自動進行采樣計算，實現(xiàn)對充電機及蓄電池技術(shù)指標的檢測。
（四）可備份歷史測試記錄。
（五）主機面板布置如下圖（圖一）
U盤連接端口。
控制輸出該接口控制調(diào)壓裝置自動調(diào)壓。
電源開關(guān)。
電源插座（帶保險）保險為250V/3A
通信接口裝置與上位機數(shù)據(jù)通信和控制接口，也是裝置升級接口。
U+、U-直流負載接線柱。
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儀裝置主要功能及特點揚州市蘇中電力設(shè)備有限公司
3.1主要特點
● 全自動型測試，裝置按菜單方式完成各種試驗功能。
● 主機系統(tǒng)采用新型高速工業(yè)PC機做處理器及大規(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載，負載能力強，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，攜帶方便。
● 負載電阻采用8421碼有序排列，可任意組合為用戶所需的負載。
● 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。
● 完善的上位機功能，具有分析，數(shù)據(jù)保存，對比確定故障功能。
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，裝置自動按程序進行測試，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，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、負載電流、穩(wěn)流精度等參數(shù)，按開始鍵，裝置自動按程序進行測試，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、放電時間等參數(shù)，裝置按設(shè)定參數(shù)進行放電，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)置的低報警電壓參數(shù)，放電過程中如電池組端電壓小于報警電壓，裝置在界面顯示報警信息。
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
不同的充電機在不同的限流狀態(tài)進行測試，可以測試限流狀態(tài)。
3.2.5 限壓測試功能
不同的充電機在不同的限壓狀態(tài)進行測試，可以測試限壓狀態(tài)。
3.2.6 效率測試功能
不同的充電機在額定交流電壓進行測試，可以測試充電機效率。
3.2.7 三相不平衡測試功能
在額定交流電壓進行測試，可以測試不同調(diào)壓器輸出的不平衡度。
3.2.8 時鐘顯示及對時功能
儀器自帶時鐘并可以具有對時調(diào)節(jié)功能。
3.2.9 電壓選擇功能
實時交流電壓選擇,根據(jù)不同的用戶的實際測量需要,在測試90%-110%的實際輸入交流電壓時,依用戶的需要進行數(shù)值輸入就可以測量,不要做任何改動。
3.2.10 滿足所有類型的充電機
本裝置完全滿足不同類型的充電機，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，具有強大有功能，能準確測量外，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儀主要技術(shù)參數(shù)揚州市蘇中電力設(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：110V和220V
● 數(shù)據(jù)記錄：內(nèi)存大于256M
● 接口方式：USB和RS232同時自帶
● 工作時間：連續(xù)不間斷
五、SZXC-3000直流電源綜合特性測試儀裝置操作方法揚州市蘇中電力設(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)，液晶屏藍色背光亮，裝置進入自檢、CPU進入系統(tǒng)，界面顯示如下畫面。
5.1開機界面
進入歡迎使用充電機特性測試儀，進入漢化開機設(shè)置界面。如下圖三開機設(shè)置界面所示。
■本機采用的是觸摸液晶屏，直接通過點擊白色選框?qū)ο鄳?yīng)的功能進行設(shè)置。
■標準選擇：通過點擊白色選框選擇不同的標準（目前只采用DL/T724-2000標準）。
■日歷時間設(shè)置：如果儀器時間不對就可以對時間進行調(diào)節(jié)設(shè)置，點擊白色選框，出現(xiàn)數(shù)字鍵盤，如下圖四所示：
點擊選擇需要的數(shù)字，完成后點擊確認退出，不點擊確認無法退出。選擇過程中可以通過點擊退格對錯誤的數(shù)字進行修改，以下數(shù)字鍵盤操作方式都以此為標準。
■進入測量參數(shù)選擇：設(shè)置完了以上的數(shù)據(jù)，點擊進入調(diào)試，進入測量參數(shù)選擇界面。
5.2 測量參數(shù)選擇界面
這個界面是對系統(tǒng)的直流電壓類型和測試類型進行選擇。如圖五所示：
■直流電壓類型：點擊白色選框選擇需要的類型。
■測試類型：如果點擊逐一測試，系統(tǒng)只會進行一次（電流設(shè)定值）測試。如果點擊連續(xù)測試，系統(tǒng)會在不同直流輸出電流進行調(diào)試。進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)會進行對五種電壓分別為380V的90％，95%，100，105%，110%電壓進行調(diào)試。
■如果是連續(xù)調(diào)試，系統(tǒng)會進行對三種電壓分別為380V的90％，100，110%電壓進行調(diào)試。
■點擊確定進入主菜單界面，點擊返回進入測量參數(shù)選擇界面。
5.4 測試信息設(shè)置
測試信息包含廠站名稱、充電機廠家、充電機型號、充電機編號、模塊編號。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、返回到開機設(shè)置功能選擇。用戶可通過點擊進入該項的子菜單。下面介紹各菜單的測試，如圖八主菜單界面所示。
