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新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全


张北柔直±500千伏延庆换流站2025年综合检修全方位启动,由安徽送变电工程有限公司承担全站检修任务。67,在设备纵横交错的换流站直流场内,该公司两名检修人员应用自主研发的通用型自爬升绝缘子清洗装置,仅用1小时就完成了两根支柱绝缘子的清污工作。以往,这项工作需要4个人用半天时间才能完成。

长期暴露在户外的换流站支柱绝缘子极易受到烟尘、盐雾等污染物附着,导致表面绝缘性能下降,引发闪络故障,影响电网可靠运行。检修人员一般采用人工擦拭、高压冲洗或机械清理的方式清洁绝缘子表面。人工擦拭效率低,还存在高空作业风险;高压冲洗会使清洗剂飞溅,易造成二次污染;而现有的机械清洗设备通用性差,难以满足多样化的应用场景需求。




第1章 简介(WBXC-1000新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全

1. 说明

本手册为WBXC-1000蓄电池内阻测试仪的使用指南,请在操作使用测试仪前仔细阅读本手册。

2. 主机部件(WBXC-1000新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全

2. 1  USB接口:用来通过U盘上传测试数据和下载参数;

2. 2  测试接口:连接测试夹具;

2. 3  充电接口:连接充电器;

2. 4  LCD320*240彩色TFT液晶屏;

2. 5  键盘:共7个按键。定义如表一。

表一  键盘功能一览表


3. 主要功能特点(WBXC-1000新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全

可对蓄电池电压、内阻、容量进行测试;

可以作为电压表使用,测试电池电压;

可对不同电压等级的蓄电池进行自动切换;

可对蓄电池进行容量测算;

测试数据同步存储;

对判别结果进行声音提示;

电池充电状态指示;

本机电池电压实时显示;

无操作自动待机;

测试数据记录存储;

通过u盘和分析软件系统进行数据交换。

4. 技术指标(WBXC-1000新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全

测试量

量程

精度

分辨率

电压

016V

±0.5%

1mv

内阻(2V

010mΩ

5%

1μΩ

内阻(6V/12V

0100mΩ

5%

1μΩ

温度

-2080

±0.5%±1

  1

供电电源

12V 3000mAh可充锂电池

可存数据

  2500

测试时间

连续工作不小于6小时

存储容量

   512Kbytes

待机时间

32小时(有自动待机功能)

尺寸

 238*134*44mm

显示器

320*240彩色TFT液晶屏

相对湿度

   10%90%

工作温度

-1045

采样率

1.25(内和电压测量)/秒。

第2章 内阻测试说明  (WBXC-1000新型电力设备“蓄电池内阻计量仪量身”打造,品种齐全

电池内部阻抗,也称为内阻,是一项影响电池性能的关键指标。测试电池内阻以判断电池供电能力已经是业内的共识。影响电池内阻的因素有:电池尺寸、工作时间、结构、状况、温度和充电状态。

对于一个充满电的电池,当电池放电时,其内阻逐步缓慢增大;当电池放电达到一定程度后,内阻的变化量才急速增大;当电池放完电后,其电阻比完全充电状态时大2~5倍。

电池温度也影响内阻的测量,但只在冰点以下才比较明显。在32℉以下,温度对内阻的影响很大,在-20℉时的内阻是原来的两倍。这就是为何在冬季电池的能量要小很多。

电池的使用时间也会影响其内阻。电池使用时间越长,随着盐化增加内阻越大。内阻增加的多少与电池的使用和维护方法有关。电池的整体状况(例如机械装置失效)也会影响电池的内阻。某些失效模式会使电池内阻增加。

由于不同厂家在生产电池时,工艺、配方的不同,造成同样容量的电池内阻有所差异,对电池好坏的判断不应完全拘泥于电池内阻的**值,还应参考电池内阻的变化趋势。当电池内阻超过初始内阻的1.25倍时,电池就已经不能通过测试,当电池内阻变化到初始内阻的2倍后,电池结构容量就不足80%

本内阻仪的采用瞬间放电法对电池进行内阻测量。对蓄电池的实际工作情况进行分析研究可以发现,蓄电池的端口对外电路呈现阻抗特性。在实际的使用中,蓄电池的电极,连接线等构成的电感,由于使用频率低,引线短,电感很微弱,一般在分析和研究中不予考虑。

一般我们都将蓄电池的电阻分为金属电阻,也即是欧姆电阻;电化学电阻,包括电化学反应电阻和粒子浓差极化电阻。关于容抗部分,法拉第电容因为其恒压特性,可以将其等效为一个电压源。另外,将其他容抗都等效变化为多个电容并联形式,则电池的等效模型可以简化如图1所示。

Rm为金属电阻,这部分的电阻只是随着金属的腐蚀、蠕变、硫化等因素而缓慢地变化着。电化学电阻Re则是随着容量的状态而时刻发生着变化的,但是这部分的变化又为并联着的电容的容抗变化所掩盖着。在交流情况下,由于电容 C 比较大,大部分电流流经电容,而 Re上分流较少,此时检测到的实际上是由Rm和C串联的阻抗,而 Re被忽略了。为了避开C的分流,直接由电池产生一个瞬时的大放电电流,然后测出电池极柱上电压的瞬间变化,如图2所示,通过负载接通时的瞬间电压降和断开负载时的瞬间电压恢复可以推导出相应的内阻。

在瞬间直流情况下,蓄电池的等效模型可以认为是一个电压源和内阻串联 (戴维南等效模型 )所构成,如图3所示。

ΔU=RinternalI从而有Rinternal=ΔU/I

从理论上说,在这里Δ有两个,一个是给试验电路加上负载的瞬间,电池电压跌落值,另外一个就是断开负载的瞬间,电池电压的恢复值。但是,由于实验过程中,在合闸瞬间,电压和电流都容易引入很大的冲击,导致较大的误差,所以这里统一采用电压的恢复值,而此时电流也基本上达到了稳态。

本内阻仪可以测量电压、内阻,估算出电池剩余容量。

安徽送变电公司以王开库劳模更新工作室为依托,组建攻关小组着手研发一款兼具操作便捷性、可靠高效性与高度智能化的绝缘子清洗装置。摆在小组成员面前的首要难题是设计一套装置攀爬机制。

小组成员从毛毛虫蠕动前行的姿态中获得了灵感。他们引入仿生学设计,让清洗装置头部如强力吸盘般紧锁法兰,尾部配合收缩爬升,待尾部抵达指定位置后立即启动锁定程序,便于头部继续向上攀升。小组成员还加装了两套精密机械夹爪、爬升导向夹板、灵活旋转刷头,配备了高清摄像头,让整个装置的功能更加完善。

历经7个月,小组成员成功研制出通用型自爬升绝缘子清洗装置。这一装置能根据绝缘子的直径和高度灵活攀爬就位,并在清洗过程中利用末端的旋转刷头高效清理绝缘子表面污垢。经过实际测试,该装置的工作效率比传统人工清洗方式至少提升2倍。241029日,在±1100千伏古泉换流站年度综合检修现场,安徽送变电公司检修人员第1次应用该装置清洗支柱绝缘子,作业时间大幅缩短。


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