一种新型多功能直流蓄电池接线盒

章宏++王茂华++葛志强++周泽民

摘 要：目前，电力控制系统的二次直流系统主要采用的是蓄电池供电。由于变电站直流系统蓄电池在运行过程中会因制造工艺、现场运行条件及运行时间的增长，蓄电池供电出现故障，导致电力设施损坏、直流系统故障、事故扩大至电网故障，甚至造成人身伤亡等事故，给国家财产及电网企业带来巨大损失，因此，需要对运行蓄电池组中的单个、多个故障电池或者整组电池进行更换。该文介绍一种可判断接线极性，带有声光报警，还有电流、电压显示，装有多个快速接线柱的接线盒。

关键词：新型 多功能 蓄电池 接线盒

中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（b）-0079-02

作为整个直流电源系统为设备网络提供电源保障的最后一道防线，变电站直流系统中的蓄电池组的重要性不言而喻。蓄电池一旦运行维护不到位，会给电网安全稳定运行带来潜在的风险。因为在变电站占用电源造成停电情况下，其极易造成电网事故。为保障电网安全稳定运行，则需要对运行蓄电池组中的单个、多个故障电池或者整组电池进行更换。

1 目前常用的蓄电池接线盒存在的问题

（1）接线盒（内部为二极管）在接入蓄电池前需分清正反极，并对待换蓄电池的极性进行人为判断，然后接入，如果接错会造成蓄电池短路（短路直流电流为200～400 A，一般电焊机交流电流在120～200 A左右），且蓄电池层间空间很低，容易造成直流系统接地，可能引起直流系统电压剧烈波动，导致变电站设备烧损或者保护动作跳闸。

（2）接入后也不能实时反映接入情况，需一人用直流钳一直夹着回路，监视回路电源通断。

（3）在更换整组蓄电池时，并入临时蓄电池组过程中，由于蓄电池熔断器在屏柜下方，与屏柜本体位置很近，且熔断器接线头较宽，临时蓄电池接线夹在接入时，不能一次夹紧及接入，需反复改变方向试夹，找到最稳定位置，两组电池由于电压差反复接触会出现打火及直流系统电压波动，会对直流系统控制单元、測控原件造成影响及损坏。

（4）由于核容仪接线分为电流电压接线夹，总共4个夹子，在核容时熔断器下方经常不能提供足够位置同时夹住4个夹子，并影响蓄电池组断开。

（5）接线盒正负极出线不用时不能拆除，不方便搬运及保存，电线暴露在外，在搬运时容易压破皮且容易散乱，造成触电及设备风险。

2 新型多功能直流蓄电池接线盒的优点

新型多功能直流蓄电池接线盒是针对现有技术的不足，提供的一种设有多个快速接线柱的多功能直流蓄电池接线盒，其可判断接线极性，带有声光报警，还具有电流、电压显示功能。优点总结如下。

（1）降低了工作人员在带电运行设备中检修的风险。

（2）提高工作效率，通过显示屏实时显示电流，减少了一个专门钳电流的人员，降低了人力、物力，实现了工作的高效减负。

（3）在直流系统蓄电池检修过程中，降低了直流负荷变电站自动化及保护设备的运行风险。

3 实现新型多功能直流蓄电池接线盒的技术方案

多功能直流蓄电池接线盒，包括接线盒，其内部设有一组测试回路，主通回路，两个并联多头快速接线柱以及显示回路。

测试回路的正负极出线与接线盒的正负极出线并行；还设有声光报警器与测试回路串联。

测试回路的正负极出线与主通回路的正负极出线并行且电气独立。

主通回路的正负极各有两个直流快速接线柱，并在其回路中串入一个电流分流器，增加显示回路与分流器并联。

显示回路与显示屏连接，显示屏对通过主通回路的电流参数进行显示，实时监测在线蓄电池组是否中断工作。

所述两个并联多头快速接线柱，其作用如下。

（1）把屏柜下部总熔断器上端的电源引至接线盒，由于此时接线盒快速接头未并入临时蓄电池，所以，在操作时避免了打火及电压不稳情况。

（2）蓄电池核容时向核容仪提供多个接线柱，满足测试夹子采样。

（3）可以方便拆除接线盒出线，把线路收回放入装置内部，保护接线盒引线，方便搬运。

所述测试回路的功能就是在用主通回路跨接损坏故障蓄电池前，先用测试回路同极性对故障蓄电池两极进行试接，极性接反时，有声光报警，提醒工作人员位置错误。

4 硬件详解

新型多功能直流蓄电池接线盒包括接线盒、测试回路、主通回路、显示屏、接线柱、故障蓄电池、核容仪、待核容蓄电池组、临时蓄电池组。结构示意图如图1所示。

5 新型多功能直流蓄电池接线盒几种常用使用方法介绍

5.1 应用新型多功能直流蓄电池接线盒更换故障蓄电池

故障蓄电池在经测试后，确定为不合格电池，为对运行中的蓄电池进行不停电更换，需对故障蓄电池进行跨接，并保持主回路通路。

作业流程如下。

第一步：确定故障蓄电池前后电池位置。

第二步：为保证跨接障蓄电池前后电池不发生短路，需将障蓄电池前电池正极接至接线盒主通回路的负极，将障蓄电池后电池负极接至接线盒主通回路的正极。

第三步：为防止跨接时接错线，接线前需用测试回路对障蓄电池前后电池待接极柱进行测试。

第四步：通过跨接，隔离出故障电池后拆除，并在作业过程中实时对流过蓄电池组的电流进行实时显示，掌握跨接电路是否正常工作。

5.2 应用新型多功能直流蓄电池接线盒对整组待核容蓄电池组进行核容试验

在对110 kV变电站进行核容前，需在待核容蓄电池组保险下部负荷侧并联一组同极联接的临时蓄电池组后，拉开熔断器，隔离出待核容蓄电池组，由于熔断器位置狭窄，并靠近屏柜，熔断器体积大小不一导致其下部接触面积小，且周围空间窄，蓄电池核容仪接线夹多，造成接线困难，反复接线过程中容易造成打火，松脱碰及屏柜接地的可能。

作业流程如下。

第一步：采用两根一头为快速接线头，另一头为直流接线夹的直流线，根据极性，快速接线头一侧先接在接线盒内并联多头快速接线柱，接线夹一头接在相应蓄电池熔断器上部。

第二步：从核容仪接线处引至接线盒两根放电电缆及两根测电压电缆，并接于多头接线柱处，达到扩充接线的目的，达到了一次接好、接紧，避免了打火及脱线的可能。

6 结语

为提升变电站直流系统蓄电池更换流程水平，提高工作效率，降低安全风险，针对现有的蓄电池接线盒缺点，研制出的新型多功能直流蓄电池接线盒是一种可判断接线极性，带有声光报警，还有电流、电压显示，装有多个快速接线柱的接线盒。此种新型多功能直流蓄电池接线盒可提高工作效率，通过实时显示的电流，实现了工作的高效减负。降低了直流系统蓄电池检修过程中变电站自动化及保护设备的运行风险，保障电网的安全稳定运行。

参考文献

[1] 金豫杰.蓄电池维护技术在二次直流系统中的应用研究[D].广西大学，2013.

[2] 苏德江.基于磷酸铁锂蓄电池变电站直流电源系统应用研究[D].昆明理工大学，2015.