CN113687233A - 蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，在直流母线正端接线端、直流母线负端接线端、电池组正极接线端和电池组负极接线端均嵌装数字温度传感器；在直流母线正极接于电池组正极以及直流母线负极与电池组负极之间分别通过恒流源、限流电阻、熔断器和刀闸开关形成环流；然后，通过温度监测接线端接头是否接触不良；通过电流监测电池组正负极是否脱离直流母线；通过电压监测熔断器、刀闸开关是否接触不良以及电池组是否脱离直流母线。该监测报警方法能实时检测电池组脱离直流母线，并能区分出是蓄电池组正极脱离母线还是蓄电池组负极脱离母线，并能判定接触点是否有虚接现象。

Description

蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域，涉及一种蓄电池组脱离直流母线或接触不良监测报警方法。
背景技术
蓄电池组和直流母线之间有熔断器、刀闸、连接电缆，连接电缆接头松动或断开、熔断器、刀闸断开均会导致蓄电池组脱离母线，多期变电站事故都与蓄电池组脱离母线有关，而基于目前的运维检测技术难以准确检出。
专利申请《一种蓄电池组主熔断器熔断及开路检测方法及装置》（申请号201710496457.X）和专利申请《蓄电池组脱离直流母线监测告警装置及方法》（申请号201611085512.8）均涉及蓄电池组脱离直流母线的问题，但其判断策略中均引入浮充电流作为判据。通过大量实验数据表明，即便现有浮充电流传感器的精度极高，但由于受限于变电站直流***蓄电池容量、性能、负载设备配置的不同，浮充电流差异极大，由其所进行的判定结果误判率较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，降低误判率，提高判断精度。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，具体为：
在直流母线正端接线端A、直流母线负端接线端D、电池组正极接线端B和电池组负极接线端C均嵌装数字温度传感器；
将恒流源E1正极经限流电阻R1接于直流母线正极接线端A，再依次通过熔断器F1和刀闸开关K1至电池组正极接线端B，接线端B再接至恒流源E1负极，形成环流I1；
将恒流源E2正极经限流电阻R2接于电池组负极接线端C，再依次通过熔断器F2和刀闸开关K2至直流母线负极接线端D，接线端D再接至恒流源E2负极，形成环流I2；
通过温度监测：
若四个数字温度传感器中无论哪一个数字温度传感器所显示的温度值比电池组所处室内环境温度高5℃，则，该数字温度传感器所处的接线端接头接触不良；
通过电流监测：
若I1=0，则熔断器F1或刀闸开关K1断开，电池组正极脱离直流母线正极；
若I2=0，则熔断器F2或刀闸开关K2断开，电池组负极脱离直流母线负极；
通过电压监测：
监测直流母线正端接线端A和电池组正极接线端B之间的电压V1，当电压V1大于设定阈值时，则熔断器F1或刀闸开关K1接触不良，或者，熔断器F1和刀闸开关K1均接触不良；
监测电池组负极接线端C和直流母线负端接线端D之间的电压V3，当电压V3大于设定值时，则熔断器F2或刀闸开关K2接触不良，或者熔断器F2和刀闸开关K2均接触不良；
监测电池组正极接线端B和电池组负极接线端C之间的电压V2，当电压V4与电压V2之间的差值大于电压V1设定阈值与电压V3设定值之和时，则电池组脱离直流母线。
本发明监测报警方法将电池组正负两极通过熔断器和刀闸开关与直流母线连接，用独立的恒流源在熔断器和刀闸之间形成环流的方法监测熔断器和刀闸是否断开的是稳定的。而电池组端电压及充放电电流随均充、浮充、放电等工作状态的变化而变化，依靠监测电池组端压及电流难于判定。
本发明监测报警方法能实时检测电池组脱离直流母线，并能区分出是蓄电池组正极脱离母线还是蓄电池组负极脱离母线，并能判定接触点是否有虚接现象。
附图说明
图1是本发明监测报警方法中使用的相关电器元件与蓄电池组的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
由于受限于变电站直流***蓄电池容量、性能、负载设备配置的不同，浮充电流差异极大，通过浮充电流判定蓄电池组是否脱落直流母线时，误判率较高。为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种能够降低误判率、提高判断精度的蓄电池组脱离直流母线监测报警方法，具体按以下步骤进行：
1）参见图1，在直流母线正端接线端A、直流母线负端接线端D、电池组正极接线端B和电池组负极接线端C均嵌装数字温度传感器；
将恒流源E1正极经限流电阻R1接于直流母线正极接线端A，再依次通过熔断器F1和刀闸开关K1至电池组正极接线端B，接线端B再接至恒流源E1负极，形成环流I1；
将恒流源E2正极经限流电阻R2接于电池组负极接线端C，再依次通过熔断器F2和刀闸开关K2至直流母线负极接线端D，接线端D再接至恒流源E2负极，形成环流I2；
2）正常情况下，熔断器F1的阻值、刀闸开关K1的阻值、熔断器F2的阻值和刀闸开关K2的阻值都很小，可以忽略不计，则，I1=E1/R1，I2=E2/R2；
例如，E1和E2均取值30V，R1和R2均取值120Ω，则I1= I2=30V/120Ω=250mA；
3）通过温度监测：
若四个数字温度传感器中无论哪一个数字温度传感器所显示的温度值比电池组所处室内环境温度高5℃，则，该数字温度传感器所处的接线端接头接触不良；
接上例，电池组所处室内环境温度为T0，直流母线正端接线端A的监测温度为TA，直流母线负端接线端D的监测温度为TD，电池组正极接线端B的监测温度为TB，电池组负极接线端C的监测温度为TC，若TA、TB、TC、TD中无论哪一个比环境温度T0高5℃时，则判定相应接线端接头接触不良。
通过电流监测：
若监测到I1=0，说明熔断器F1或刀闸开关K1断开，则电池组正极脱离直流母线正极；
若监测到I2=0，说明熔断器F2或刀闸开关K2断开，则电池组负极脱离直流母线负极；
通过电压监测：
监测直流母线正端接线端A和电池组正极接线端B之间的电压V1，正常情况下熔断器F1和刀闸开关K1直通，V1=0；当电压V1大于0.5V（电流I1为250mA，接触电阻大于2Ω，压降就会大于0.5V；接触电阻大于2Ω时，直流母线通过熔断器F1和刀闸开关K1的电流大于100A，就会有大于200W的功耗，功耗过大就会导致接触点发热，嵌装在触点上的数字温度传感器温度就会高于环境温度，则直流母线正端接线端A与电池组正极接线端B之间的熔断器F1或刀闸开关K1接触不良，或者，熔断器F1和刀闸开关K1均接触不良；
监测电池组负极接线端C和直流母线负端接线端D之间的电压V3，正常情况下熔断器F2和刀闸开关K2直通，V3=0；当电压V3大于0.5V（电流I2为250mA ,接触电阻大于2Ω压降就会大于0.5V,接触电阻大于2Ω时在直流母线通过F2、K2的电流大于100A就会有大于200W的功耗，功耗过大就会导致接触点发热，嵌装在触点上的数字温度传感器温度就会高于环境温度，则电池组负极接线端C和直流母线负端接线端D之间的熔断器F2或刀闸开关K2接触不良，或者熔断器F2和刀闸开关K2均接触不良；
监测电池组正极接线端B和电池组负极接线端C之间的电压V2，正常情况下熔断器F1、刀闸开关K1、熔断器F2和刀闸开关K2完全连通，此时，V1=0，V3=0，电池组电压V2与直流母线正端接线端A和直流母线负端接线端D之间的电压V4相等；当电压V4与电压V2之间的差值大于1V时，则电池组脱离直流母线。
因为，电流I1为250mA，接触电阻大于2Ω，压降就会大于0.5V，接触电阻大于2Ω时，直流母线通过熔断器F1和刀闸开关K1的电流大于100A，就会有大于200W的功耗，功耗过大就会导致接触点发热，嵌装在触点上的数字温度传感器温度就会高于环境温度，电流I2为250mA ，接触电阻大于2Ω，压降就会大于0.5V，接触电阻大于2Ω时，直流母线通过熔断器F2和刀闸开关K2的电流大于100A，就会有大于200W的功耗，功耗过大就会导致接触点发热，嵌装在触点上的数字温度传感器温度就会高于环境温度，考虑到熔断器F1和刀闸开关K1最大允许有0.5V压降，熔断器F2和刀闸开关K2最大允许有0.5V压降，二者串联就最大允许有1V压降，所以，当电压V4与电压V2之间的差值大于1V时，则电池组脱离直流母线。
本发明监测警报方法中所用器件均由单片机监测相关参数，如监测的参数大于设定的条件就会触发声光报警并通过传输通道将告警信息传递到监控平台。

Claims (4)

1.一种蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，其特征在于，该监测报警方法具体为：
在直流母线正端接线端、直流母线负端接线端、电池组正极接线端和电池组负极接线端均嵌装数字温度传感器；
将恒流源E1正极经限流电阻R1接于直流母线正极接线端，再依次通过熔断器F1和刀闸开关K1至电池组正极接线端，电池组正极接线端再接至恒流源E1负极，形成环流I1；
将恒流源E2正极经限流电阻R2接于电池组负极接线端，再依次通过熔断器F2和刀闸开关K2至直流母线负极接线端，直流母线负极接线端再接至恒流源E2负极，形成环流I2；
通过温度监测：
若四个数字温度传感器中无论哪一个数字温度传感器所显示的温度值比电池组所处室内环境温度高5℃，则，该数字温度传感器所处的接线端接头接触不良；
通过电流监测：
若I1=0，则熔断器F1或刀闸开关K1断开，电池组正极脱离直流母线正极；
若I2=0，则熔断器F2或刀闸开关K2断开，电池组负极脱离直流母线负极；
通过电压监测：
监测直流母线正端接线端和电池组正极接线端之间的电压V1，当电压V1大于设定阈值时，则熔断器F1或刀闸开关K1接触不良，或者，熔断器F1和刀闸开关K1均接触不良；
监测电池组负极接线端和直流母线负端接线端之间的电压V3，当电压V3大于设定值时，则熔断器F2或刀闸开关K2接触不良，或者熔断器F2和刀闸开关K2均接触不良；
监测电池组正极接线端和电池组负极接线端之间的电压V2，同时监测直流母线正端接线端与直流母线负端接线端之间的电压V4，当电压V4与电压V2之间的差值大于电压V1设定阈值与电压V1设定值之和时，则电池组脱离直流母线。
2.如权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，其特征在于，正常情况下，正常情况下，V1=0；电压V1的设定阈值为0.5V。
3.如权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，其特征在于，正常情况下，正常情况下，V3=0；电压V3的设定值为0.5V。
4.如权利要求1所述的蓄电池组脱离直流母线和接触不良监测报警方法，其特征在于，监测电池组正极接线端B和电池组负极接线端C之间的电压V2时，正常情况下，V1=0，V3=0，电池组电压V2与直流母线正端接线端和直流母线负端接线端之间的电压V4相等。
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