Q GDW 1901.5-2013 电力直流电源系统用测试设备 通用技术条件 第 5 部分 蓄电池内阻测试仪及编制说明.pdf
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1、国家电网公司企业标准Q/GDW 1901.5 2013电力直流电源系统用测试设备通 用 技 术 条 件第 5 部分:蓄电池内阻测试仪General specification forDC powersystem test equipmentsofelectric powersystemPart 5:Battery internal resistance tester2014-03-13 发布 2014-03-13 实施Q/GDWICS 29.240ECCEC668-2012Q / GDW 1901.5 2013II国家电网公司 发 布目 次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和
2、定义 24 产品分类 25 基本技术要求 26 安全要求 47 检验方法 88 检验规则 109 标志、 包装、 运输、 贮存 12编制说明 15Q / GDW 1901.5 2013II前 言 电力直流电源系统用测试设备通用技术条件 标准分为 8 个部分: 第 1 部分:蓄电池电压巡检仪; 第 2 部分:蓄电池容量放电测试仪; 第 3 部分:充电装置特性测试系统; 第 4 部分:直流断路器动作特性测试系统; 第 5 部分:蓄电池内阻测试仪; 第 6 部分:便携式接地巡测仪; 第 7 部分:蓄电池单体活化仪; 第 8 部分:绝缘监测装置校验仪。本部分为 电力直流电源系统用测试设备通用技术条件
3、标准的第 5 部分。本部分由国家电网公司运维检修部提出并解释。本部分由国家电网公司科技部归口。本部分起草单位:四川电力科学研究院、 四川省电力公司、 中国电力科学研究院高压所、 温州市科星电子有限公司、 深圳奥特迅电力设备股份有限公司。本部分主要起草人:李晶、 孔祥军、 李世平、 王凤仁、 陈书欣、 苏明虹、 丁丹一、 郭凤泽、 王洪梅、杜涛、 苏英俩。本部分首次发布。Q / GDW 1901.5 20131电力直流电源系统用测试设备通用技术条件第 5 部分:蓄电池内阻测试仪1 范围本部分规定了阀控式密封铅酸蓄电池内阻测试仪的基本技术要求和安全要求,以及检验方法、 检验规则、 标志、 包装、
4、运输、 贮存等要求。本部分适用于变电站、 换流站、 发电厂及其他电力工程中,为直流电源系统设备配备的蓄电池组辅助诊断运行状态的蓄电池内阻测试仪以及包含这部分功能的在线测试装置(以下简称产品)。 并作为产品设计、 制造、 检验和使用的依据。本部分适用于测量阀控式密封铅酸蓄电池的评估内阻(以下简称“ 内阻” )。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T191 包装储运图示标志GB/T2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验
5、 A:低温GB/T2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 B:高温GB/T2423.4-2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Db:交变湿热( 12h+12h循环)GB/T2423.10-2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fc:振动(正弦)GB/T2900.1 电工术语 基本术语GB/T2900.33 电工术语 电力电子技术GB/T2900.41 电工术语 原电池和蓄电池GB/T2900.77 电工术语 电工电子测量和仪器仪表 第 1 部分:测量的通用术语GB 4208-2008 外壳防护等级( IP 代码
6、)GB/T4365-2003 电工术语 电磁兼容GB 4793.1-2007 测量、 控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1 部分:通用要求GB/T17626.2-2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T17626.4-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5-2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.8-2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T20626.1-2006 特殊环境条件 高原电工电子产品 第 1 部分:通用技术要求GB/T20626.2-2006 特殊环境
7、条件 高原电工电子产品 第 2 部分:选型和检验规范DL/T459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件DL/T980-2005 数字多用表检定规程JJG 598-1989 直流数字电流表试行检定规程JJG 724-1991 直流数字式欧姆表检定规程Q/GDW 1901 .1 电力直流电源系统用测试设备通用技术条件 第 1 部分:蓄电池电压巡检仪Q / GDW 1901.5 201323 术语和定义GB/T2900.1、 GB/T 2900.41、 GB/T 2900.77、 GB/T2900.79、 GB/T4365-2003 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1蓄电池内阻测试仪
8、 battery internal resistance tester采用直流放电法或交流压降法测试蓄电池内阻的设备。3.2蓄电池内阻 battery internal resistance指蓄电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。 它包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。蓄电池内阻不是一个固定的数值,处于不同的荷电态时其值不同。3.3蓄电池评估内阻 battery evaluation internal resistance一定条件下的电池电流变化与相应电压变化之比。 仅用于辅助评估蓄电池运行状态。注: 评估内阻用欧姆表示。3.4直流放电法 DCdisch
9、argemethod通过阻性负载短时放电的不同电流值在蓄电池上产生相应的直流压降,计算出蓄电池内阻的方法。简称直流法。3.5交流压降法 AC voltage dropmethod通过已知频率和振幅的正弦交流激励信号在蓄电池上产生相应的交流压降,计算出蓄电池内阻的方法。 简称交流法。 正弦交流激励信号是由外部信号源注入的称为交流注入法,正弦交流激励信号是由交流有源负载产生的称为交流放电法。4 产品分类4.1 按安装方式分为两类:固定式和便携式。4.2 按测量方式分为两类:直流放电和交流压降。4.3 按注入频率分为两类:单频点和多频点。5 基本技术要求5.1 使用条件要求5.1.1 正常使用的环境
10、条件5.1.1.1 环境温度不高于 +45 ,不低于 -10 。5.1.1.2 日平均相对湿度不大于 95%,月平均相对湿度不大于 90%,表面无凝露。5.1.1.3 大气压力范围为 80kPa 110kPa(海拔 2000m 及以下)。5.1.1.4 安装使用地点通风良好,无强烈振动和冲击,无强电磁干扰。5.1.1.5 使用地点无爆炸危险的介质,周围介质中不应含有腐蚀金属、 破坏绝缘和表面涂覆层的介质及导电介质,不允许有严重的霉菌存在。Q / GDW 1901.5 201335.1.2 正常使用的电气条件5.1.2.1 电源电压允许波动范围:a) AC: 220( 1 20%) V(仅适用于
11、便携式);b) DC: 180V-260V( 220V 系统)或 90V-130V( 110V 系统)。5.1.2.2 电源频率允许波动范围: 50( 1 5%) Hz;5.1.3 特殊使用的环境及电气条件超出 5.1.1 和 5.1.2 规定的使用条件为特殊使用条件。 大气压力为 80kPa 以下时,制造厂应根据 GB/T20626.1-2006 的要求进行设计和生产。5.2 结构要求5.2.1 产品的外壳要求:a) 平整光滑,外表面无突出异物;b) 牢固可靠,具有一定机械强度;c) 表面涂覆层色泽均匀,无起泡和龟裂。5.2.2 面板上的元器件操作灵活无卡涩,用以说明功能的文字、 符号、 标
12、志清晰耐久。5.2.3 产品的连接线或测试线要求:a) 应采用标准四线法测试,电压线、 电流线分开,配套长度不少于 1.5m;b) 按红、 黑两色区分导线的极性,在线耳或线夹等处的极性符号应正确、 清晰、 不易磨损;c) 测试线夹采用导电性能良好的优质材料,导线的引入误差不影响测试的准确度;d) 导线粗细均匀、 表面无破损,不降低产品的绝缘强度。5.2.4 产品的金属外壳或框架上应有接地端子,以及明显的接地标志。 配有可装卸的黄底细黑条专用接地线。 接地连接处应有防锈、 防粘漆措施,应保证产品上所有非带电金属部件可靠接地。5.3 一般要求5.3.1 采用交流注入法的产品不能用于运行中的蓄电池组
13、测试。5.3.2 产品在工作过程中,不应造成继电保护及监控装置等的误动和蓄电池短路、 接地。5.3.3 每只蓄电池每次测试时间应不大于 3s。5.3.4 测试后不应造成蓄电池间的不均衡度增加,被测蓄电池容量损失不大于 0.005C10。5.3.5 具备连接条电阻测试功能的产品,其测量精度不低于内阻测量精度。5.3.6 固定安装在蓄电池室(柜)内的在线式测试装置,应使用蓄电池组整组提供的直流电源。5.3.7 便携式应采用内置充电电池,连续工作时间不小于 5h,并配备充电用交流适配器。5.3.8 应存储 4 组每组 120 只电池及以上测试数据,可通过 USB 等接口传输和使用移动储存器件转存数据
14、;5.3.9 产品应采用中文操作界面,便携式产品显示屏应不小于 8.89cm( 3.5 英寸),其它产品应能保证在就地直接读取需要显示的信息。5.3.10 产品的 A 计权噪声不大于 50dB。5.3.11 安装在蓄电池室内应做好防火、 防爆、 防腐和绝缘防护处理。5.3.12 产品的配套附件应在说明书中有清楚的安装使用方法。5.4 测量参数要求5.4.1 蓄电池内阻测量范围: 2V 蓄电池为 0 10m 、 12V( 6V)蓄电池为 0 100m5.4.2 蓄电池内阻测量精度: 5%5.5 功能要求5.5.1 检测功能产品应至少具备以下检测功能:a) 测量蓄电池内阻;Q / GDW 1901
15、.5 20134b) 测量连接条电阻(可选)。5.5.2 显示功能产品应以汉字、 法定单位方式显示以下信息:a) 具备友好的人机对话功能,每步操作均有提示及确认;b) 各测试点的测试电流、 蓄电池单体电压、 蓄电池内阻(和连接条电阻)等数值;c) 同组蓄电池内阻的最大值、 最小值及对应电池编号;d) 启动保护动作的类别。5.5.3 保护与控制功能产品应至少具备以下保护与控制功能:a) 具备完善的防测试反接保护及告警功能;b) 具有限流保护及告警功能;c) 具备人为中断、 暂停与恢复蓄电池内阻的测试;d) 具有便携式产品内置电池低电压保护及告警功能。5.5.4 记录与报表功能产品应至少满足以下记
16、录与报表功能要求:a) 具备测试数据分析管理功能,按照厂 /站名、 蓄电池组编号、 蓄电池型号与类型、 厂家及安装日期等,进行数据分析管理;b) 记录启动保护动作的类别和时间;c) 产品能全自动测试、 记录、 计算和判断,并能自动生成测试报告,蓄电池内阻值柱图及变化趋势图;d) 测量数据除可直接查询外,应以 Excel 格式(或方便地转成 Excel 格式)存储至 USB 移动存储器件,达到数据共享并方便地形成用户需要的报告格式。5.5.5 通讯接口固定式产品应提供 RJ45 和 RS485 的标准接口,实现与就地或远程的上位机(监控器)进行通信。5.6 平均无故障时间 ( MTBF)正常运行
17、环境下大于 50000h。5.7 其他具备蓄电池单体电压监测功能的产品,电压监测部分应 Q/GDW 1901 .1 的要求。6 安全要求6.1 电气间隙和爬电距离6.1.1 产品的电气间隙和爬电距离应符合表 1 的规定。表 1 电气间隙和爬电距离额定绝缘电压 UiV额定电流等级 InIn 63A In 63A电气间隙mm爬电距离mm电气间隙mm爬电距离mmUi 60 3.0 5.0 3.0 5.060 Ui 300 5.0 6.0 6.0 8.0300 Ui 600 8.0 12.0 10.0 12.0注:具有不同额定值的主回路、 控制回路和辅助回路导电部分之间的电气间隙和爬电距离按最高额定绝
18、缘电压选取。Q / GDW 1901.5 201356.1.2 不同极的裸露带电的导体之间,以及裸露的带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙应不小于 12mm,爬电距离应不小于 20mm。6.1.3 海拔 2000m 以上高原地区使用产品的电气间隙应根据 GB/T20626.1-2006 中表 2 规定的系数进行修正。6.2 绝缘性能6.2.1 试验部位产品的下列部位应进行电气绝缘性能试验:a) 非电连接的各带电电路之间;b) 各独立带电电路与地(金属框架)之间。6.2.2 绝缘电阻用绝缘电阻测试仪器测量 6.2.1 所列部位的绝缘电阻。 测试仪器的开路电压等级应符合表 2 的规定,绝缘
19、电阻应不小于 10M 。6.2.3 介质强度用工频耐压试验装置,对 6.2.1 所列部位施加频率为 50Hz 5Hz 的工频电压 1min,或用直流耐压试验装置施加直流电压 1min。 试验电压应符合表 2 的规定,试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。6.2.4 冲击耐压用冲击耐压试验装置,对 6.2.1 所列部位施加正负极性各 3 次的冲击电压,每次间歇时间不小于 5s。试验电压应符合表 2 的规定,电压波形为 1.2/50 s 的标准雷电波,输出阻抗为 500 ,试验过程中应无击穿放电现象。6.2.5 高海拔修正海拔高度 2000m 以上高原地区使用产品的试验电压等级应根据 GB/T2062
20、6.1-2006 中表 3 规定的系数进行修正。表 2 绝缘电阻及绝缘试验的试验电压等级额定绝缘电压 UiV绝缘电阻测试仪器的电压等级V介质强度试验电压kV冲击耐压试验电压kVUi 63 250 0.5( 0.7) 163 Ui 250 500 2.0( 2.8) 5.0250 Ui 500 1000 2.0( 2.8) 5.0注 1:括号内数据为直流介电强度试验值。注 2:出厂试验时,介质强度试验允许试验电压高于本表中规定值的 10%,试验时间为 1s。6.3 防护等级产品外壳的防护等级应不低于 GB4208-2008 中 IP31 的规定。6.4 防触电措施产品上所有裸露的非带电金属部件与
21、接地端子之间的电阻应不大于 0.1 。6.5 温升6.5.1 产品在额定负载条件下连续工作,各发热元器件的温升不得超过表 3 的规定。Q / GDW 1901.5 20136表 3 设备各发热元器件的极限温升发热元器件温升K高频变压器外表面 80电子功率器件外壳 70电子功率器件衬板 70电阻发热元件 25a与半导体器件的连接处 55与半导体器件连接的塑料绝缘线 25母线连接处铜 -铜铜搪锡 -铜搪锡5060操作手柄金属材料绝缘材料15b25b可接触的外壳和覆板金属材料绝缘材料30c40ca应在外表上方 30mm 处测量。b装在产品内部的操作手柄,允许其温升比本表中数据高 10K。c除另有规定
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