中试控股技术研究院鲁工为您讲解：铅酸蓄电池单体活化维护仪（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

综上所述，为保证超高压变压器安全运行，要按变压器在运行中实际受到的各种电压选定相应的试验标准，也就是用冲击耐压试验校验耐受大气过电压的能力，用操作波耐压试验校验耐受操作电压的能力，用工频耐压试验校验耐受长时间工作电压和工频电压升高的能力。对降低了绝缘水平的220KV及以下电压等级的变压器，特别是油间隙有明显减小的变压器，也有必要进行操作波耐压试验。方法一：工频交流耐压试验

    工频交流耐压试验对考核变压器主绝缘强度，检查局部缺陷具有决定性的作用。采用这种试验能有效地发现绕组主绝缘受潮，开裂，或在运输过程中，由于振动引起绕组松动，移位，造成引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等情况。

 

方法二：感应耐压试验

感应耐压试验的目的是：

1、检查全绝缘变压器的纵绝缘（线圈层间、匝间及段间）。

2、检查分级绝缘变压器主绝缘和纵绝缘（主绝缘指的是绕组对地，相间及不同电压等级的绕组间的绝缘。）由于在做全绝缘变压器的交流耐压试验时，只考验了变压器主绝缘的电气强度，而纵绝缘并没有承受电压，所以要做感应耐压试验。

 

方法三：变压器局部放电试验

    由于变压器的绝缘结构复杂，使用材料品多，致使整个绝缘系统很不均匀，如果结构设计不合理会造成局部电场强度过高，制造工艺不良，如真空干燥，真空浸不彻底会使绝缘系统中含有气隙，残留气泡，这些都是发生局部放电的起因。这种局部放电在较短的时间内可导致油纸绝缘发生损坏。发展下去将造成绝缘击穿。

    传统的变压器绝缘试验难以发现上述问题，因为局部放电一般只影响变压器绝缘的长期运行寿命，而不会降低其短期耐电强度，因此变压器可能顺利通过1min耐压试验，却不能保证运行的可靠性，即常规的试验方法不能检出绝缘中发生的局部放电。而变压器局部放电试验是保证其运行可靠的重要措施。

 

方法四：测量绝缘电阻和吸收比

    测量绝缘电阻和吸收比是检查变压器绝缘状态简便而通用的方法。一般对绝缘受潮及局部缺陷，如瓷件破裂，引出线接地等，均能有效地查出。经验表明，变压器的绝缘在干燥前后，其绝缘电阻的变化倍数，比介质损失角的变化倍数大得多。所以变压器在干燥过程中，主要使用兆欧表来测量绝缘电阻和吸收比，从而了解绝缘情况。

 

方法五：泄露电流试验

    泄露电流试验和测量绝缘电阻相似，但因施加电压较高，能发现某些绝缘电阻试验不能发现的绝缘缺陷。如变压器绝缘的部分穿透性缺陷和引线套管缺陷等。

 

方法六：测量介质损失角的正切值

    测量变压器绕组绝缘的介质损失角正切值，主要用于检查变压器是否受潮，绝缘老化，油质劣化，绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等。因测量结果常受试验品表面状态和外界条件（如电场干扰，空气湿度等）的影响，故要采取相应的措施，使测量的结果准确，真实。一般是测量绕组连同套管在一起的正切值，有时为了检查套管的绝缘状态，可单独测量套管的介质损失角正切值。电力变压器噪声共有三个声源，一是铁心，二是绕组，三是冷却器，即空载、负载和冷却系统引起的噪声之和。铁心产生噪声的原因是构成铁心的硅钢片在交变磁场的作用下，会发生微小的变化即磁致伸缩，磁致伸缩使铁心随励磁频率的变化做周期性振动。绕组产生振动的原因是电流在绕组中产生电磁力，漏磁场也能使结构件产生振动。电磁力(和振动幅值)与电流的平方成正比，而发射的声功率与振动幅值的平方成正比。因此，发射的声功率与负载电流有很明显的关系。

 ?

      电力变压器所发出的可听见的噪声是由铁心的磁致伸缩变形和绕组、油箱及磁屏蔽内的电磁力所引起的。过去，一直认为磁场诱发铁心叠片沿纵向振动所产生的噪声是电力变压器噪声的主要成分。该振动的幅值与铁心叠片中的磁通密度及铁心材质的磁性能有关，而与负载电流关系不大。一、变压器附属设备的运行规定

1、瓦斯保护装置的使用

(1)变压器在正常运行情况下，瓦斯保护装置应投入跳闸侧。若遇到下列情况时，瓦斯保护装置应投入信号侧。

① 呼吸器被堵塞；

② 油位升高至防爆管处；

③ 进行加油或滤油工作时；

(2)难度大的检修，试验工作需将瓦斯保护退出跳闸。

(3)瓦斯保护装置投入前，瓦斯继电器和油枕连接油管上的油门应打开，并应经常检查油枕、瓦斯继电器的油面应正常。

(4)更换新油或大修后投入运行的变压器，瓦斯保护应先投入信号侧，经24h后，检查确无气体时可将瓦斯保护由信号侧投入跳闸侧，如变压器更换硅胶或进行加油，可经24h检查无气体后，投入跳闸。

2、变压器有载调压装置的使用

有载调压分接开关是在变压器负载运行中，变换一次线圈的分接，改变其有效匝数，进行分级调压。

(1)有载调压范围：35±3×2.5%/6.3kV（32.375—37.625）

(2)有载调压装置的操作：按下S1或S2。电机驱动的控制是采用级进原理，不论S1到S4按钮是否被按下，都是自动的、不可撤消地完成（紧急停止除外），只有当控制系统重新处于静止位置，才能进行另一次变换操作，控制全程开关动作的凸轮，其静止位置由级进位置显示盘上的绿色区域表示，绿色区域的中央用红线-标志。操作的必要条件：空气开关Q1必须闭合；L1、L2、L3的电压380V/220V，50Hz；L1、L2、L3的相序应正确；远控/就地控制开关S38应处于相应位置。

(3)有载调压装置运行中的监视：分接开关头部，保护继电器和管路各接头的密封是否有漏油；电动机构箱体密封是否良好；电动机构中各控制继电器的外观状态。如果保护继电器动作，必须对变压器和有载分接开关进行检查。

二、变压器的操作及运行中的监视与维护

1、投入前的准备工作

(1)入运行前应具备下列条件：

① 变压器本体工作全部结束，继电保护应齐全，符合要求。

② 监视变压器的各测量仪表应装设齐全。

③ 测量变压器上层油温的温度计（表）应装置完好，并指示正确。

④ 变压器室的门应上锁，在变压器室的门或变压器本体上写明名称和编号，悬挂警告牌。

⑤ 回有关工作票，拆除安全措施，并恢复固定遮拦。

⑥ 测定变压器绝缘电阻应符合要求。

(2)投入运行前进行下列检查：

① 油位计油面在标准线上，温度计及其连接线应完整良好。

② 变压器本体，散热器及套管应清洁，无漏油现象。

③ 变压器顶部无杂物和遗留下来的工具材料，分接头切换的位置三相一致，并且正确无误。

④ 引线联结，螺丝应紧固，无松动。

⑤ 外壳接地线良好。

⑥ 冷却风扇电机完整，试转良好。

(3)在推入变压器开关小车前，应对变压器的高、低压侧开关做合、断操作试验一次。

检查变压器继电保护压板应在规定位置。

2、投入运行

① 变压器无论带负荷与否，均不可用开关小车拉合变压器。

变压器充电应由装有保护装置的电源侧进行。1#、2#主变及配变送电时，应先合电源开关进行充电。

② 压器投入运行后检查：

变压器充电时，应注意充电电流的变化及各仪表的指示情况。

变压器声音是否正常及上层油温的变化情况。

③ 各瓷套管无放电现象。

④ 风扇运转正常，无异音及振动。

3、运行中的巡视检查

(1)变压器巡视检查的时间规定

① 变压器每班检查4次，过负荷运行的变压器应根据具体情况相应地增加检查次数。

② 投入运行的变压器，在四小时内每一小时检查一次，以后按正常运行检查。

③ 在气候急变时（冷、热）应对变压器的油面进行额外的检查。

④ 变压器在瓦斯发出警告信号时，应进行外部检查。

(2)变压器的外部检查项目

① 油枕内的油色应透明，油位应正常和无漏油相象。

② 套管应清洁，无破损裂纹，放电痕迹及其它现象。

③ 变压器嗡嗡声应正常，无噪音和其它异常声音。

④ 油温无异常升高。

⑤ 防爆管的隔膜应完整。

⑥ 电缆和母线有无异常情况。

⑦ 瓦斯继电器的油面和连接油门是否打开。

⑧ 外壳接地线良好。

(3)吹风冷却的变压器应检查下列项目：

① 风扇电机无激烈振动及其它异常现象（如转速较低、发热等）。

② 风扇起动箱内电磁开关接触良好。

③ 整个冷却器运转正常，无噪音和明显振动。

(4)变压器的特殊检查项目：

① 夜间检查时，套管应无电晕放电，母线接合处无过热发红现象。

② 大雪时检查套管上端接头处落雪不应立即熔化，并且无冰溜子。

③ 大雪时套管无火花放电现象。

④ 大风时应检查引线无激烈摆动，顶盖上无杂物。

4、变压器的停止运行

(1)断开变压器进线开关之前应先考虑母线上所联接的电源和负荷情况，防止变压器停电造成其它变压器过负荷或使母线失去电源。

(2)变压器不允许用低压侧刀闸拉开充电电源。备用段需带电时必须从高压侧送电。

(3)变压器停电时应先断开负荷侧开关，再断开电源侧开关，最后拉开各侧刀闸（开关小车），送电操作顺序与此相反。

5、用状态下维护

(1)于备用状态下的变压器，系指一经合上开关即可投入运行者。处于备用状态下的变压器应满足下列要求

① 各侧开关机构良好、完整。

② 继电保护装置投入工作位置。

③ 绝缘电阻值在规定值以上。

④ 备用中的变压器按正常规定进行巡视检查。

(2)备用中的变压器每半月应定期充电一次。

施工方法

      拆线圈围屏和其它零部件，松开被修线圈的压钉。将故障点上部未 损坏的完好线圈吊起来，吊钩的位置应沿圆周对称放置，吊钩和放在上铁轭的横梁槽钢相结合，用扳手扭动吊钩上端螺帽，将线段吊起30～50mm即可。

      拆下烧损线段，在拆时 必须一段一段的拆，每拆一段前要记录实绕匝数，以免绕新线圈时出差错。检查主绝缘是否有损伤。如无损伤，将故障点周围已炭化的绝缘物及散落金属渣从线段上及其周围 彻底清除干净。将所有毁坏线段全部换掉，然后做好整个绕组的整形、压紧、连接外部连线等。

修理方案

       确定合适的修理台架，便于操作人员工作。选择起吊用的槽钢。一般用两根架在铁芯的铁轭 上部，大小由实际情况而定，槽钢的吊钩开孔应与吊钩螺杆相配合。横梁的孔距用下式计算：

L=0.707D式中：L—横梁孔距 D—线圈外径根据故障点离上铁轭顶端的高低 ，设计吊钩的长短。吊钩的材质根据起吊线段的重量选择。必要时从专业厂借用吊钩。备好一般常用工具并登记造册专人保管。

      器身保护：对不修理的线圈，要用清洁 的防雨布或优质塑料部包好。对要修理的线圈，拆卸的零部件由专人登记保管，用防潮布盖好。被修理线圈故障损坏部分外，均用清洁防雨、防潮布包好，防止污损。确定修 理进度，防止器身受潮，否则要进行器身干燥。

      修理所用材料必须进行干燥处理，除腊布带外，在80～100℃温度下干燥12h。对导线或器身的焊接，最好用氩弧焊，不 能用水冷却，需要时用CO灭火器冷却。焊接现场应备灭火器，防止发生火灾

铝芯电缆导线安全载流量计算:

对于2.5mm2及以下的导线可将其截面积数乘以9倍。

对于从4mm2及以上导线的载流量和截面数的倍数关系分别是:4mm2×8、6mm2×7、10mm2×6、16mm2×5、25mm2×4、35mm2×3.5、50mm2×3、70mm2×3、95mm2×2、120mm2×2。