王 浩，須英倫，杜法剛

徐州供電公司，江蘇徐州 221005

0 引言

目前，變電站蓄電池遠程維護方面的應(yīng)用已經(jīng)較為普及，這些應(yīng)用解決了直流蓄電池維護工作量大，需耗費大量人力物力的現(xiàn)狀，可進行蓄電池阻容量、內(nèi)阻的測量，直流母線運行狀態(tài)切換、遠程充電機均/浮充狀態(tài)控制、從而減輕維護人員的工作量，最大限度減少人工現(xiàn)場操作所帶來的誤操作，給系統(tǒng)安全運行提供了有利保證,為電網(wǎng)的安全運行提供可靠保障。

1 變電站蓄電池遠程維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

變電站蓄電池遠程維護系統(tǒng)一般分為廠站端與主站端，每個變電站端的監(jiān)控終端通過網(wǎng)絡(luò)總線將電壓采集均衡模塊、開關(guān)量模塊、母線絕緣監(jiān)測模塊、放電負載、控制輸出模塊等連接到一起，并實時監(jiān)控充電機、接地選線儀等設(shè)備運行狀態(tài)及重要參數(shù)，將它們所有的信號收集到一起統(tǒng)一管理，通過光纖局域網(wǎng)端口或光端機空余串口將采集到的信息傳送到主站端中心服務(wù)器。

主站端實現(xiàn)對遠程變電站直流電源系統(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控（單體電池電壓、內(nèi)阻、單體電池實時均衡、溫度、母線電壓、絕緣狀況、斷路器運行狀態(tài)、充電機狀態(tài)、交流狀態(tài)等重要參數(shù)），實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控畫面的監(jiān)控。

2 蓄電池在遠程控制的極端情況

蓄電池在遠程控制方面，會出現(xiàn)極端情況，例如當蓄電池在充放電維護過程中出現(xiàn)電壓或電流突變；充電過程中充電機故障；放電儀本身故障如風扇故障；在發(fā)生通信中斷，放電時突然停電，或電動操作機構(gòu)故障等極端情況下，沒有相關(guān)的緊急處理預(yù)案和相關(guān)指導策略,將衍變成嚴重事故。當蓄電池在遠程充放電過程中出現(xiàn)了：電壓或電流突變情況如何處理？假如在給蓄電池充電過程中充電機、風扇故障，怎么辦？在發(fā)生通信中斷，若放電至50%，放電時突然停電，或電動操作機構(gòu)故障等極端情況發(fā)生時，都會造成更大的隱患和事故。

3 遠程維護安全技術(shù)研究內(nèi)容與實施方案

3.1 安全措施與研究方案

當電池在放電過程中出現(xiàn)電池組電壓低、單體電池電壓低、設(shè)定時間超時、達到設(shè)定容量、電壓突變、電流不可控制、風扇異常、裝置過熱、風扇損壞、主監(jiān)控通信異常等條件放電裝置自動停止放電，并報告主監(jiān)控保護/異常信息，主監(jiān)控收到放電裝置保護/異常信息、檢測到服務(wù)器通信中斷、放電裝置通信異常將首先向放電裝置發(fā)出停止放電命令并延時切斷放電主回路開關(guān)，以確保電池放電安全。

3.2 充電機故障的應(yīng)對方案

如果在正常運行 (正常浮充或非試驗狀態(tài)中) 過程中發(fā)生充電機電壓輸出異常、模塊故障、電池保險熔斷、交流輸入異常等情況主監(jiān)控發(fā)出報警信息通知服務(wù)器，向客戶端發(fā)出報警，并可配置短信報警模塊直接通知到負責人手機。

3.3 放電儀或散熱風扇故障的處理方案

放電裝置(放電儀)本身具有風扇損壞、裝置過熱保護、開關(guān)管損壞保護，這兩種保護為通過電信號反饋保護，另外放電裝置本身負載電阻采用新型PTC材料、正溫度系數(shù)、無明火、不發(fā)紅，也就是可以說即使是放電儀本身所有保護以、主監(jiān)控所有保護及放電主回路保護在全部失靈的狀態(tài)下放電裝置仍能保證負載無明火、不發(fā)紅、不會引起火災(zāi)，當然出現(xiàn)全部失靈這種情況出現(xiàn)的幾率幾乎是零。

根據(jù)測試此負載本身溫度在超過130℃后所能提供最大電流能力開始急劇降低，當溫度達到150℃后負載所能提供電流不足正常值20%，當溫度達到160℃后負載所能提供電流不足正常值10%，此時溫度基本達到平衡，不會繼續(xù)升高，此時溫度值距離負載發(fā)紅（要450℃以上）、產(chǎn)生明火還有非常遠的差距。

3.4 系統(tǒng)停電的應(yīng)對方案

當只有一組電池時一般建議最大放電容量為50%, 如果電池運行年限比較長可適當再降低一些, 但無論現(xiàn)在放出多少容量，當出現(xiàn)充電機輸出故障、交流輸入異常(缺相、電壓高、電壓低、交流失電)、模塊故障時會立即啟動放電保護停止放電、并切斷放電主回路，同時向服務(wù)器及客戶端發(fā)出報警信息，此時系統(tǒng)不會失電，但蓄電池肯定會因為放電試驗而縮短備用工作時間。

3.5 在發(fā)生通信中斷情況下的應(yīng)對方案：

當發(fā)生通信中斷 (網(wǎng)絡(luò)中斷無法與服務(wù)器正常通信或監(jiān)控主機無法與放電裝置正常通信)、交流輸入異常時系統(tǒng)會自動停止放電并切斷放電主回路，同時發(fā)出告警信號并保存到監(jiān)控主機，當通信恢復(fù)正常后將未傳送報警信號發(fā)生到服務(wù)器。

電動操作機構(gòu)設(shè)計為雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)，正常發(fā)生通信中斷、系統(tǒng)斷電開關(guān)本身均不會主動動作，設(shè)計為兩個閉環(huán)式操作序列，即【轉(zhuǎn)試驗】和【轉(zhuǎn)運行】操作序列，而放電過程中是不對電動操作機構(gòu)進行控制的，只對放電主回路控制接觸器進行控制以實現(xiàn)切斷放電主回路對放電試驗進行多級保護。

若針對通信中斷錯誤處理可以根據(jù)用戶要求設(shè)置成自動執(zhí)行【轉(zhuǎn)運行】操作序列，這樣可相對提高系統(tǒng)運行安全性。

如果要進一步加強系統(tǒng)安全性，可將系統(tǒng)設(shè)置成隨著運行蓄電池負載持續(xù)放電一段時間后兩組電池組電壓一致時將試驗電池組并列到系統(tǒng)倒是一個折中方案，但交流正常之前不斷開母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，直至交流正常并持續(xù)充電一段時間或檢測電池充電電流小于設(shè)定值后系統(tǒng)變?yōu)楠毩⑦\行。

4 結(jié)論

綜上所述，以變電站直流系統(tǒng)智能化控制及遠程維護的研究為方向，針對蓄電池的遠程控制、充放電安全技術(shù)的研究等還需要進行更多方面研究。

[1]楊昌武，等.改進的變電站蓄電池內(nèi)阻測量方法的研究與系統(tǒng)設(shè)計[J].三峽大學學報：自然科學版，2007(3)：211-214.

[2]胡杰，等.浮充電壓對閥控式鉛酸蓄電池壽命的影響[J].蓄電池，2011(1)：31-35.