蓄电池在线监测技术在变电站的应用

表1 测试值与在线测量值的误差表

从抽检的情况看，现场测试值与巡检仪测量值误差较大，已经不能真实的反映蓄电池单体电压的情况。电力行业规程要求，在25℃时蓄电池浮充电压为2.23V-2.28V，如果测量误差超过10 mV，对蓄电池检测会带来一定的影响，使一些电压异常电池无法检测出来，电压正常电池会检测出异常电池。目前，国家和电力行业对蓄电池在线监测这类装置，没有制定相关的标准，各类产品的好坏无从考证。在运行使用时，由于数据缺乏真实性，日常维护变电站依然采用人工测试端电压，蓄电池在线检测作用大大减弱。
3.2 误报警
在用的电池巡检仪误报警现象比较多，除了因为测量误差引起的报警，还有比较多的是测量回路故障引起的报警。测量回路接线方式是在每个蓄电池的正、负极接一根采集线，带保险的一端与电池极柱螺栓连接，另一端接入采集单元。在运行中常常发现，由于保险管损坏、保险管与连接部分接触不良，而引起电压检测异常而引起报警。绝大部分蓄电池采集部分使用保险采用易损坏的玻璃管，由于玻璃管大小差异，容易出现接触不良的情况，这些误报警带来的维护工作量大大增加，不但没有减轻劳动强度，反而增加了不少工作。
3.3 内阻监测问题
蓄电池在线内阻监测，通过电池向放电模块瞬时放电，测量电池断电瞬间的电压差，计算电池内阻（R内阻=△V/I），内阻测试原理如图3。由于在线监测中出现的端电压监测误差、放电过程电流波动、断电前后电压补捉测量技术，以及在线连接线电量衰检等问题，内阻在线监测精度不高。目前，在国内美国ABLER便携式内阻测试仪应用较多，它的在线式内阻测试系统测试精度与便携式相比稍差，但与目前使用的其他产品相比还是要好些。

[图3 内阻测试有理图]

4 蓄电池在线监测技术的发展
当前，对阀控式铅酸蓄电池监测已逐渐成为一个热点，尤其是电力系统、电信、移动通信系统对蓄电池在线监测技术提出更高的要求，以满足重要系统的安全可靠性。蓄电池在线监测应从三个方面来提高系统可靠性，一方面监测可以保证蓄电池处于正确的运行状态，如对于蓄电池过充、欠充状态，能给出正确提示或警告。另一方面监测可以发现即将失效的蓄电池，即可监测发现短路、断路和容量下降蓄电池，以便及时提示处理。第三方面监测可以利用在线监测功能对蓄电池进行就地维护功能，如对异常的蓄电池进行及时活化处理、进行定期的核对性放电，不需要携带许多工具，就可以进行相关的维护工作，减轻了人员的劳动强度。
蓄电池在线监测还可以利用通讯手段进行网络化管理（如图4），将几个站或一地区的蓄电池监测通过光纤进行组网，建立一个实时远程智能化蓄电池监测网络化管理系统，以实现信息集中和远程控制，使运行检修人员、相关人员和管理决策层能够通过局域网内的任何一个终端用IE浏览的方式即可实时掌握各变电站蓄电池的运行情况及其性能变化趋势，使蓄电池得到及时的维护，同时也为“设备状态检修”提供可靠依据，将“定期维护检修”转变为“状态检修”，从而实现对蓄电池的科学化管理，保证系统的可靠、安全运行。

[图4 蓄电池监测网络化管理系统示意图]

当然，蓄电池在线监测技术的发展还是要研究高精度的检测手段，使监测的各类参数量值（端电压、内阻等），能够达到人工检测用仪器如高精度万用表、便携式内阻测试同样的水平，它是蓄电池在线监测技术生存的基础，也是广泛应用的基本条件。另外，监测工艺改进也是今后发展的方向，如蓄电池采集布线要更加合理，以减少线损；采集线接线要简单方便，减少保险原因引起的误报警。总之，蓄电池在线监测本身所具备优点，以及更多的扩展功能，广泛应用将是今后发展趋势。

5 结束语
目前传统的检测维护手段存在众多的缺陷，如：人工测量精度差、易受人为因素影响、实时性（尤其是在放电过程中）和连续性差等，核对性放电测试虽然落后电池，但一般每年一次，无法在测试前发现落后电池，也无法保证测试后的一年内不出现故障，且工作量很大，因此，传统的检测维护手段不但缺少信息的来源，更没有专业的综合分析手段，致使无法及时发现已发生的故障和存在的隐患，给生产和安全带来严重威胁。蓄电池在线监测技术的发展使取代传统的测试手段成为了可能，不但具备监测功能，还可实现综合分析、智能管理，如果能在测试精度方面加以提高，可以在电力系统得到更广泛使用。