CN110838752B - 一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，采用所述红外检测模块实时监测每个蓄电池的温度情况，当某个蓄电池的温度高于第一预设值时，保持当前蓄电池组的工作状态，并通知工作人员保持警惕；当某个蓄电池的温度高于第二预设值时，利用导轨母线将备用蓄电池组移动至该蓄电池处，通过两个转换电磁开关将备用蓄电池并接在该蓄电池两端的两个蓄电池的两端，在闭合这两个转换电磁开关之后，断开该蓄电池两端的两个隔离电磁开关，将该蓄电池切出蓄电池组，并采用备用蓄电池代替被切出的蓄电池。本发明能够在不退出蓄电池组运行的状态下，更换故障蓄电池单元。

Description

一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法

技术领域

本发明涉及变电站设计领域，特别是一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法。

背景技术

变电站蓄电池组起着极为重要和不可或缺的作用，变电站内电力高压设备的二次保护装置、监控、测量仪表、通讯以及开关操作装置、紧急照明等的供电源平时由直流充电装置带着，并对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电备用状态，但在交流电失电（直流充电装置靠交流电整流滤波充电）的事故状态下，蓄电池组就是唯一电源供给者，此时如一旦蓄电池组有问题不能正常供电，变电站将面临瘫痪甚至发生重大事故，造成重大损失。

变电站现有蓄电池组的日常维护和检查工作，主要有以下几点：

1）蓄电池电压、电流测量；

2）工作人员现场观察蓄电池外观有无变形、渗漏；

3）工作人员携带红外热成像仪器对蓄电池外壳进行测温；

4）对检查发现有故障的蓄电池，通知检修人员到现场进行停电处理。

变电站现有蓄电池组的日常维护和检查存在以下缺点：

1）不能及时对每只单元蓄电池有效在线监测；

2）更换故障单元蓄电池时，需将蓄电池组停电退出运行后才能进行；

3）对发生突发严重过热故障的单元蓄电池，特别是已发生开路故障的单元蓄电池，不能先自动投切正常合格的备用蓄电池，隔离故障的蓄电池单元，再通知检修人员前来更换，此时无法保证蓄电池组处于完好的备用工作状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，能够在不退出蓄电池组运行的状态下，更换故障蓄电池单元。

本发明采用以下方案实现：一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，包括N只单体蓄电池依次串联而成的蓄电池组，提供备用蓄电池、导轨母线以及红外检测模块；

在每个蓄电池的正、负极各设置一个隔离电磁开关，相邻蓄电池之间通过两个隔离电磁开关串联，再分别通过两个转换电磁开关将每个蓄电池连接至导轨母线；当蓄电池组正常运行时，隔离电磁开关闭合，转换电磁开关断开；

采用所述红外检测模块实时监测每个蓄电池的温度情况，当某个蓄电池的温度高于第一预设值时，保持当前蓄电池组的工作状态，并通知工作人员保持警惕；当某个蓄电池的温度高于第二预设值时，利用导轨母线将备用蓄电池组移动至该蓄电池处，通过两个转换电磁开关将备用蓄电池并接在该蓄电池两端的两个蓄电池的两端，在闭合这两个转换电磁开关之后，断开该蓄电池两端的两个隔离电磁开关，将该蓄电池切出蓄电池组，并采用备用蓄电池代替被切出的蓄电池。

进一步地，所述备用蓄电池安装在导轨母线上，备用蓄电池底部安装有绝缘轮子，能够在导轨母线上来回移动，当需要备用蓄电池代替某个损坏蓄电池工作时，备用蓄电池的正极和负极出线端子伸出，分别与相应的转换电磁开关电性连接，构成回路，提供给所需负荷电源。

进一步地，所述红外检测模块采用列阵红外热敏监测装置，列阵红外热敏监测装置安装在能全部监测蓄电池组中每个蓄电池的位置，对蓄电池组每个中的蓄电池进行非接触点阵温度检测。

特别的，本发明的方法基于的系统具体可包括N只蓄电池、N+1个转换电磁开关、2N个隔离电磁开关、红外检测模块、导轨母线、备用蓄电池以及控制模块；

每个蓄电池组的两端分别设置有一个隔离电磁开关，相邻蓄电池之间通过两个隔离开关串联，每只蓄电池的两端各经一个隔离电磁开关之后分别通过一个转换电磁开关连接至导轨母线；

第i个蓄电池的两端所连接的隔离电磁开关分别为隔离电磁开关i1、隔离电磁开关i2，与第i个蓄电池对应的转换电磁开关分别为转换电磁开关i-1、转换电磁开关i；第i个蓄电池的正、负极分别与隔离电磁开关i1、隔离电磁开关i2的一端相连，隔离电磁开关i1的另一端与转换电磁开关i-1的一端相连，隔离电磁开关i2的另一端与转换电磁开关i的一端相连，转换电磁开关i-1与转换电磁开关i的另一端均与导轨母线相连；第一个蓄电池对应的隔离电磁开关11的另一端与第N个蓄电池对应的隔离电磁开关n2的另一端分别连接至外接负荷的两端；

所述红外检测模块用以实时监测每个蓄电池的温度情况；每个隔离电磁开关、每个转换电磁开关以及红外检测模块、备用蓄电池均与所述控制模块相连，控制模块根据红外检测模块的监测数据来控制各个隔离电磁开关、转换电磁开关的状态。

较佳的，本发明还包括一与控制模块电性相连的报警模块，用以根据控制模块的指令发出警报。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1、本发明能对每只单元蓄电池进行多点阵和多方位非接触远距离在线测温，能及时有效发现蓄电池的发热故障。

2、本发明能在不退出蓄电池组运行的状态下，更换故障蓄电池单元；

3、本发明能在某只单元蓄电池发生突发严重过热故障时，自动投入合格的备用蓄电池，同时隔离故障蓄电池，直至检修人员前来更换后，再自动恢复原有状态；

4、本发明能够保证蓄电池组随时处于完好的备用工作状态，有力保障电力系统的安全运行。

附图说明

图1为传统蓄电池组运行状态图。

图2为本发明实施例的蓄电池组正常运行时状态图。

图3为本发明实施例的蓄电池1发生故障，投切备用蓄电池运行时状态图。

图4为本发明实施例的蓄电池2发生故障，投切备用蓄电池运行时状态图。

图5为本发明实施例的蓄电池n发生故障，投切备用蓄电池运行时状态图。

图中，10为导轨母线，0为第零转换电磁开关，1为第一转换电磁开关，2为第二转换电磁开关，n-1为第N-1电磁转换开关，n为第N电磁转换开关，11为隔离电磁开关11,12为隔离电磁开关12,21为隔离电磁开关21,22为隔离电磁开关22,31为隔离电磁开关31,32为隔离电磁开关32，n1为隔离电磁开关n1，n2为隔离电磁开关n2。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1所示，图1为传统蓄电池组运行状态图，当某只单元蓄电池损坏时，整个蓄电池组都将停止工作。

如图2所示，一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，包括N只单体蓄电池依次串联而成的蓄电池组，提供备用蓄电池、导轨母线以及红外检测模块；

在每个蓄电池的正、负极各设置一个隔离电磁开关，相邻蓄电池之间通过两个隔离电磁开关串联，再分别通过两个转换电磁开关将每个蓄电池连接至导轨母线；当蓄电池组正常运行时，隔离电磁开关闭合，转换电磁开关断开；

采用所述红外检测模块实时监测每个蓄电池的温度情况，当某个蓄电池的温度高于第一预设值时，保持当前蓄电池组的工作状态，并通知工作人员保持警惕；当某个蓄电池的温度高于第二预设值时，利用导轨母线将备用蓄电池组移动至该蓄电池处，通过两个转换电磁开关将备用蓄电池并接在该蓄电池两端的两个蓄电池的两端，在闭合这两个转换电磁开关之后，断开该蓄电池两端的两个隔离电磁开关，将该蓄电池切出蓄电池组，并采用备用蓄电池代替被切出的蓄电池。

在本实施例中，所述备用蓄电池安装在导轨母线上，备用蓄电池底部安装有绝缘轮子，能够在导轨母线上来回移动，当需要备用蓄电池代替某个损坏蓄电池工作时，备用蓄电池的正极和负极出线端子伸出，分别与相应的转换电磁开关电性连接，构成回路，提供给所需负荷电源。

在本实施例中，所述红外检测模块采用列阵红外热敏监测装置，列阵红外热敏监测装置安装在能全部监测蓄电池组中每个蓄电池的位置，对蓄电池组每个中的蓄电池进行非接触点阵温度检测。

特别的，本实施例的方法基于的系统具体可包括N只蓄电池、N+1个转换电磁开关、2N个隔离电磁开关、红外检测模块、导轨母线、备用蓄电池以及控制模块；

每个蓄电池组的两端分别设置有一个隔离电磁开关，相邻蓄电池之间通过两个隔离开关串联，每只蓄电池的两端各经一个隔离电磁开关之后分别通过一个转换电磁开关连接至导轨母线；

第i个蓄电池的两端所连接的隔离电磁开关分别为隔离电磁开关i1、隔离电磁开关i2，与第i个蓄电池对应的转换电磁开关分别为转换电磁开关i-1、转换电磁开关i；第i个蓄电池的正、负极分别与隔离电磁开关i1、隔离电磁开关i2的一端相连，隔离电磁开关i1的另一端与转换电磁开关i-1的一端相连，隔离电磁开关i2的另一端与转换电磁开关i的一端相连，转换电磁开关i-1与转换电磁开关i的另一端均与导轨母线相连；第一个蓄电池对应的隔离电磁开关11的另一端与第N个蓄电池对应的隔离电磁开关n2的另一端分别连接至外接负荷的两端；

所述红外检测模块用以实时监测每个蓄电池的温度情况；每个隔离电磁开关、每个转换电磁开关以及红外检测模块、备用蓄电池均与所述控制模块相连，控制模块根据红外检测模块的监测数据来控制各个隔离电磁开关、转换电磁开关的状态。

较佳的，本实施例还包括一与控制模块电性相连的报警模块，用以根据控制模块的指令发出警报。

较佳的，本实施例预先在控制模块设置编程，设置蓄电池各种过热故障温度的报警值，设计编程投切备用电池到蓄电池组各个单元蓄电池的行走位置、备用电池正、负极与相应转换电磁开关连接的插接，以及切换开关切换程序等。当突发严重过热故障时，系统自动投切程序。将列阵红外监测装置安装在能全部监测蓄电池组每个单元电池的位置，通过设计适当的红外热敏点阵对蓄电池组每个蓄电池单元进行非接触点阵温度检测。当蓄电池组正常工作时，转换电磁开关全部断开，隔离电磁开关全部闭合，蓄电池组正常运行。

如图3所示，当检测到蓄电池1（第一蓄电池）发生突发严重过热故障，控制模块按以下程序进行自动投切处理：

先将备用电池通过导轨移动到切换蓄电池1的位置；备用电池正极与转换电磁开关0的一侧插接，备用电池负极与转换电磁开关1的一侧插接；备用电池正、负极分别与转换电磁开关0和转换电磁开关1插接完成后，自动合上转换电磁开关0和转换电磁开关1，将蓄电池1的负荷电流分流到备用电池上；断开隔离电磁开关11与隔离电磁开关12，将发生突发严重过热故障的蓄电池1隔离开来，蓄电池组按备用运行方式运行；控制模块同时控制报警装置发出报警信号，通知工作人员前来更换蓄电池1；当工作人员更换好合格的蓄电池1后，先合上隔离电磁开关11与隔离电磁开关12，然后断开转换电磁开关0和转换电磁开关1，蓄电池组投入正常运行。

如图4所示，当蓄电池2发生故障时，控制模块按以下程序进行自动投切处理：

先将备用电池通过导轨移动到切换蓄电池2（第二蓄电池）的位置；备用电池正极与转换电磁开关1的一侧插接，备用电池负极与转换电磁开关2的一侧插接；备用电池正、负极分别与转换电磁开关1和转换电磁开关2插接完成后，自动合上转换电磁开关1和转换电磁开关2，将蓄电池2的负荷电流分流到备用电池上；断开隔离电磁开关21与隔离电磁开关22，将发生突发严重过热故障的蓄电池2隔离开来，蓄电池组按备用运行方式运行；控制模块同时控制报警装置发出报警信号，通知工作人员前来更换蓄电池2；当工作人员更换好合格的蓄电池2后，先合上隔离电磁开关21与隔离电磁开关22，然后断开转换电磁开关1和转换电磁开关2，蓄电池组投入正常运行。

具体的，如图5所示，当蓄电池n发生故障时，控制模块按以下程序进行自动投切处理：

先将备用电池通过导轨移动到切换蓄电池n的位置；备用电池正极与转换电磁开关n-1的一侧插接，备用电池负极与转换电磁开关n的一侧插接；备用电池正、负极分别与转换电磁开关n-1与转换电磁开关n插接完成后，自动合上转换电磁开关n-1与转换电磁开关n，将蓄电池n的负荷电流分流到备用电池上；断开隔离电磁开关n1与隔离电磁开关n2，将发生突发严重过热故障的蓄电池n隔离开来，蓄电池组按备用运行方式运行；控制模块同时控制报警装置发出报警信号，通知工作人员前来更换蓄电池n；当工作人员更换好合格的蓄电池n后，先合上隔离电磁开关n1与隔离电磁开关n2，然后断开转换电磁开关n-1与转换电磁开关n，蓄电池组投入正常运行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，其特征在于，包括N只单体蓄电池依次串联而成的蓄电池组，提供备用蓄电池、导轨母线以及红外检测模块；

在每个蓄电池的正、负极各设置一个隔离电磁开关，相邻蓄电池之间通过两个隔离电磁开关串联，再分别通过两个转换电磁开关将每个蓄电池连接至导轨母线；当蓄电池组正常运行时，隔离电磁开关闭合，转换电磁开关断开；

采用所述红外检测模块实时监测每个蓄电池的温度情况，当某个蓄电池的温度高于第一预设值时，保持当前蓄电池组的工作状态，并通知工作人员保持警惕；当某个蓄电池的温度高于第二预设值时，利用导轨母线将备用蓄电池组移动至该蓄电池处，通过两个转换电磁开关将备用蓄电池并接在该蓄电池的两端，在闭合这两个转换电磁开关之后，断开该蓄电池两端的两个隔离电磁开关，将该蓄电池切出蓄电池组，并采用备用蓄电池代替被切出的蓄电池；

其中，所述备用蓄电池安装在导轨母线上，备用蓄电池底部安装有绝缘轮子，能够在导轨母线上来回移动，当需要备用蓄电池代替某个损坏蓄电池工作时，备用蓄电池的正极和负极出线端子伸出，分别与相应的转换电磁开关电性连接，构成回路，提供给所需负荷电源。

2.根据权利要求1所述的一种变电站蓄电池组的不停电排除损坏蓄电池方法，其特征在于，所述红外检测模块采用列阵红外热敏监测装置，列阵红外热敏监测装置安装在能全部监测蓄电池组中每个蓄电池的位置，对蓄电池组中的每个蓄电池进行非接触点阵温度检测。

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