中试控股技术研究院鲁工为您讲解：单体活化维护仪（能源院）

ZSKH-1630 蓄电池单体活化仪

电池充电、电池放电、电池活化、电池内阻测试、电池性能测
有过压、过流、过热保护电路，在线活化时可自动启动旁路装置
充放电电压：DC 2V 6V 12V，充放电电流：100A/30A/30A

蓄电池单体活化仪：该系列智能蓄电池活化仪以微电脑为控制中枢可对电池进行可编程的充电、放电、活化、内阻测试、容量试验等。本活化仪有过压、过流、过热保护电路，在线活化时可自动启动旁路装置，保证在市电掉电后电池组正常工作，是真正的在线活化仪。 活化仪随机配备管理软件，可对蓄电池各种维护操作数据和充放电曲线进行存贮、分析、打印。
本机适用于各种蓄电池的日常维护，落后电池在线恢复和电池生产厂家的型式试验。

ZSKH-1630蓄电池单体活化仪基本工作原理
蓄电池测量原理
    由于蓄电池电化学反应的复杂性，以及各种材料、结构、制造工艺及使用环境的不同，致使不同厂家蓄电池的特性存在较大差异，即使同一厂家生产的蓄电池,其单体特性也会有一定的离散性。迄今为止，世界上尚没有一种简单有效的方法能够对电池性能进行快速准确的判定。蓄电池性能的检测和失效预测，仍是一个很复杂的电化学测量难题。
   曾在电力、通信、金融、交通等行业中大量使用的固定式隔酸防爆铅酸蓄电池，可通过测量端电压、查看电解液密度、液位、温度等了解电池状态。然而，阀控式铅酸蓄电池的密封、贫液式设计，使得我们很难掌握其健康状况，隔酸防爆蓄电池的检测维护手段已不再适用于阀控式蓄电池，这正是当前蓄电池运行管理的缺憾和难点。
    目前，常用的检测方法为平时测量电池的端电压和每年进行核对性放电容量测试。我们认为：
蓄电池浮充状态下的端电压与容量无对应关系。
我们知道，即使性能很差的蓄电池在浮充状态下也可能测得合格的电压。因此,平时处于浮充状态下的端电压是不能真实反映蓄电池性能的。
全容量放电测试仍为测试蓄电池组实际容量最为准确有效的方法。
我们知道，蓄电池组的容量等于该组蓄电池中性能最差的那节蓄电池的容量。因此，对蓄电池组的检测可转变为对落后电池的检测，找出落后电池并测得该电池的容量即可得到电池组的容量。
    对蓄电池组以规定的恒定电流进行放电，同时监测每一节蓄电池的电压，当其中任何一节电池的电压跌到终止电压时，所放出的容量即为该蓄电池组的实际容量。该方法真实准确。
同时,我们知道,蓄电池具有如下的放电曲线：
    从蓄电池的放电曲线，可以看出：
相同的放电曲线反映了相同的电池性能。对同一厂家、相同配方和生产工艺的同规格蓄电池其特性曲线是一样的（暂不考虑生产中的离散性）。
同为一组的各单体电池由于容量不同，将遵循不同放电率的放电曲线。对蓄电池组进行放电时，各单体电池由于容量不同，而放电电流相同，因此各自是在以不同的放电率进行放电，显然在放电时将遵循不同放电率的放电曲线。
恒流原理
测试仪的放电回路采用在ARM（中央处理器）控制下的PWM + PID闭环控制技术,使得功率回路能够精准的在设定的放电电流下工作。例如：恒流放电时，当蓄电池电压开始下降，ARM控制器会通过反馈电流传感器得到电流值的下降量，然后通过一定速率和方式的计算，得到所需要控制功率回路的上升量，此调整过程不断重复，最终达到实时调整的效果，这就是恒电流放电的原理。依此原理，恒功率也是类似的调整方法，只不过反馈量除了电流以外，还需要电压的反馈量。
充电原理
浮充和均充：浮充和均充都是电池的充电模式。
浮充工作原理：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电，小型UPS通常采用浮充模式。
均充工作原理：以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。
我公司生产的智能充电机具有根据电池工作状态自动转换浮充和均充的功能，可充分发挥浮充和均充各自的优势，实现快速充电和延长电池寿命。
ZSKH-1630蓄电池单体活化仪规格参数
适用蓄电池 DC 2V 6V 12V
充放电电压 DC 2V 6V 12V 
充放电电流 100A/30A/30A
工作模式 单机模式，并机主机模式，并机从机模式，远端受控模式
保护性能 ??电池测试电压过压保护，欠压停机，过流保护，反接保护，65℃过温保护，并具有LCD提示，蜂鸣器告警
控制精度 放电电流≤±1%；组端电压≤±0.5%；单体电压：≤±0.1%
PC机通信 RS485接口，USB接口
数据保存容量 内置SD卡8G容量 ，转存U盘16G容量
ZSKH-1630蓄电池单体活化仪工作环境
散    热 强制风冷
温    度 工作范围：-5～50℃ 贮藏温度：-40～70℃
湿    度 相对湿度0～90%（40±2℃）
海    拔 额定海拔4000米
噪    音 ﹤75dB
ZSKH-1630蓄电池单体活化仪快速上手步骤
单机放电测试：
步骤一：连接放电仪AC220V工作电源线（黑色品字插头线），并打开电源开关，确保供电
正常。
步骤二：将大电流导线快速接头分别插入测试仪的快速插座对接（红正黑负）。
步骤三：将电压检测导线分别与放电仪的总电压检测端口连接（红正黑负）。
步骤四：将大电流导线的测试夹端连接到电池组端（红正黑负）。请勿接错正负极型，万
一接错时会有蜂鸣报警声，且显示屏上会有文字提示报警类型为：电池极型接反！
步骤五：合上设备前面板上的放电空开，如果发现空开合不上有以下几种原因：
1、电池极型接反
2、所接电池组电压超出备额定电压范围（电池组电压过低，或过高）
3、设备工作电源未接通
步骤六：显示屏切换到“系统设置”页面，并设置如下：
【并机工作】设为“关”
【主机/从机】不可设置
【从地地址】不可设置
【远端控制】设为“关”
【语言】设置为“中文”
步骤七：回到主页面，点击【充放测试】按钮，进入后再次点击【放电测试】，这时会弹
出“测试模板”选择按钮，根据电池组实际参数进行更改后，点击【确定】按钮，进入到
放电测试页面
步骤八：在“放电测试”页面中，根据实际需要填入【放电容量】、【放电时长】、【单
体低限】、【整组低限】、【放电电流】、【放电模式】这几组参数数据。
步骤九：点击“开始”按钮后，开始放电，波形图表中会实际显示当前电压和电流的波形
图。

ZSKH-1630 蓄电池单体活化仪具有RS485远程控制充电、放电、活化功能。

ZSKH-1630蓄电池单体活化仪具有多机并联方式充电、放电、活化功能，只需在并机参数为主机的设备显示屏进行操作，并机参数为从机的设备能自动听从主机的指令平均分配功率，和启停操作。

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ZSKH-1630蓄电池单体活化仪采用智能单片机ARM控制、7寸1024*600高清LCD液晶显示屏

2.1 稳态情况下的不平衡电流

变压器在正常运行时纵差保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。

（1）由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生。正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零，则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等，即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。但是[1]，实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比，而变压器的变比是一定的，因此上述条件是不能得到满足的，因而会产生不平衡电流。

（2）由变压器两侧电流相位不同而产生。变压器常常采用两侧电流的相位相差30°的接线方式（对双绕组变压器而言）。此时，如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式（即均采用Ｙ形接线方式），则二次电流由于相位不同，也会在纵差保护回路产生不平衡电流。

（3）由变压器带负荷调整分接头产生。在电力系统中，经常采用有载调压变压器，在变压器带负荷运行时利用改变变压器的分接头位置来调整系统的运行电压。改变变压器的分接头位置，实际上就是改变变压器的变化[2]。如果纵差保护已经按某一运行方式下的变压器变比调整好，则当变压器带负荷调压时，其变比会改变，此时，纵差保护就得重新进行调整才能满足要求，但这在运行中是不可能的。因此，变压器分接头位置的改变，就会在差动继电器中产生不平衡电流，它与电压调节范围有关，也随一次电流的增大而增大。

2.2 暂态情况下的不平衡电流

（1）由变压器励磁涌流产生

变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧，对差动回路来说，励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流[3]。因此，它必然给纵差保护的正确工作带来不利影响。正常情况下，变压器的励磁电流很小，故纵差保护回路的不平衡电流也很小。在外部短路时，由于系统电压降低，励磁电流也将减小。因此，在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。但是，在电压突然增加的特殊情况下，比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下，则可能出现很大的励磁电流，这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。

（2）由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生

纵差保护是瞬动保护，它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。因此，必须考虑外部故障暂态过程的不平衡电流对它的影响。在变压器外部故障的暂态过程中，一次系统的短路电流含有非周期分量，它对时间的变化率很小，很难变换到二次侧，而主要成为互感器的励磁电流，从而使互感器的铁心更加饱和。

3．变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法

从上面的分析可知，构成纵差保护时，如不采取适当的措施，流入差动继电器的不平衡电流将很大，按躲开变压器外部故障时出现的最大不平衡电流整定的纵差保护定值也将很大，保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流的影响，保护将无法工作。因此，如何克服不平衡电流，并消除它对保护的影响，提高保护的灵敏度，就成为纵差保护的中心问题。

（1）由电流互感器变比产生的不平衡电流的克服方法

对于由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流可采用2种方法来克服：一是采用自耦变流器进行补偿。通常在变压器一侧电流互感器（对三绕组变压器应在两侧）装设自耦变流器，将LH输出端接到变流器的输入端，当改变自耦变流器的变比时，可以使变流器的输出电流等于未装设变流器的LH的二次电流，从而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。二是利用中间变流器的平衡线圈进行磁补偿。通常在中间变流器的铁心上绕有主线圈即差动线圈，接入差动电流，另外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈，接入二次电流较小的一侧。适当选择平衡线圈的匝数，使平衡线圈产生的磁势能完全抵消差动线圈产生的磁势，则在二次线圈里就不会感应电势，因而差动继电器中也没有电流流过。采用这种方法时，按公式计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数，但实际上平衡线圈只能按整数进行选择，因此还会有一残余的不平衡电流存在，这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。

（2）由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流的克服方法

       磁性元件的设计是开关电源的重要部分，因为平面变压器在提高开关电源的特性方面有着很大的优势，因此近年来得到了广泛的应用。对于一个理想的变压器来说，初级线圈所产生的磁通都穿过次级线圈，即没有漏磁通。而对普通变压器来说，初级线圈所产生的磁通并非都穿过次级线圈，于是就产生了漏感，电磁耦合的紧密要求也无法满足。而平面变压器只有一匝网状次级绕组，这一匝绕组也不同于传统的漆包线，而是一片铜皮，贴绕在多个同样大小的冲压铁氧体磁芯表面上。所以，平面变压器的输出电压取决于磁芯的个数，而且平面变压器的输出电流可以通过并联进行扩充，以满足设计的要求。因此，平面变压器的特点就显而易见了：平面绕组的紧密耦合使得漏感大大地减小;平面变压器特殊的结构使得它的高度非常的低，这使变换器做在一个板上的设想得到实现。但是，平面结构存在很高的容性效应等问题，大大限制了它的大规模使用，不过，这些缺点在某些应用中，也有可能转换为一种优点。另外，平面的磁芯结构增大了散热面积，有利于变压器散热。