（1.郑州航空工业管理学院，河南郑州，450046；
2.平高集团有限公司河南平顶山467001；
3.苏州电器科学研究院股份有限公司江苏苏州215011）
摘要：本文综述了直流电源屏、充电浮充电装置、蓄电池等直流电源设备全部型式试验的检测内容以及测试方法。并具体介绍了不同产品各个质检项目的实施情况。
关键词：直流电源设备；质量检验；测试方法；直流电源试验室
1引言
近年来，电力系统中的许多重大事故，皆因直流电源的设计或质量问题造成，严重危害了电力系统的安全运行。直流电源是电力系统中控制、继电保护及开关操作的重要设备，其性能和质量好坏，关系到电网的稳定运行和设备的安全。因此，有必要设计建立一直流电源试验室，进行直流电源产品的开发和国内直流电源设备的质量检测工作。为此，电力行业有关研究院所根据产品有关国际和国家标准、行业标准及企业标准设计并建立了电力系统用直流电源试验室。该试验室设计采用了先进的充放电设备，研制了先进的微机控制系统及微机数据采集自动测量系统，以提高试验室的自动化水平及试验测试精度。
2试验依据的标准及试验项目
2.1试验依据的标准（以最新版本为准）
GB3895-半导体电力变流器、GB7251-低压成套开关设备、ZBK46004-蓄电池充电、浮充电用晶闸管整流器、ZBK46010-分合闸用整流器、ZBK45017-电力系统用直流屏通用技术条件、DL/T459-镉镍蓄电池直流屏（柜）订货技术条件、GB9368-镉镍碱性蓄电池、JB/T6457.1～2-小型阀控密封式铅酸蓄电池、ZBK46013晶闸管移相触发器、JB2530电力变流变压器、GB13337.1-固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件、JB5777.4-电力系统用镉镍蓄电池直流系统电源屏（柜）、LSD2-JTGZD系列电力系统用直流电源柜免维护电池选用技术条件、LSD1-JTGZD系列电力系统用直流电源柜镉镍蓄电池选用技术条件。
2.2试验项目（见表1）
注：表中1～13项为直流电源柜试验项目，1，4，5，8，11，12为充电机试验项目，3，7，14为蓄电池试验项目。
3试验的具体实施
试验的实施，应按照有关标准规定来确定直流电源试验的试验回路，所需设备及试验方法。下面介绍10个试验项目，其中1～9项为直流电源柜试验项目，1～5项为充电机试验项目。8～10项为蓄电池组试验项目。
3.1绝缘试验
控制母线及动力母线对地施加50Hz2kV工频电压1min，试品应无击穿或闪络现象。
3.2稳流精度试验
（1）测试接线图（见图1）
（2）试验方法及判据
用调压器使输入交流为额定值的110％、100％、90％，负载直流调整为额定值的20％、50％、100％。直流输出电压调整在最低值、额定值、浮充电压值、最高值，测出对应的输出直流值。测出的稳流精度应不大于±5％。
3.3稳压精度试验
（1）测试接线图（同稳流精度试验，见图1）
（2）试验方法及判据
用调压器使输入交流电压为额定值的110％、100％、90％，负载直流调整为额定值的0％、20％、50％、100％。直流输出电压在调整范围内的最低值、额定值、浮充电压值、最高值时，测出对应的输出电压值。测出的稳压精度应不大于±2％。
3.4纹波系数测量
（1）测试接线图（同图1）
（2）试验方法及判据
用调压器使输入交流电压为额定值的110％、100％、90％，使控制母线负载直流调整为额定值的0％、50％、100％，直流控制母线直流输出电压调整为额定值的90％、100％、125％，测出对应的纹波系数。测出的纹波系数应不大于±2％。纹波系数计算公式：纹波系数=×100％
3.5温升试验
（1）测试接线图（见图2）
（2）试验方法及判据
使控制母线输出充电浮充电装置额定电流，每隔1小时测量电抗器铁芯、变压器铁芯、整流管外壳及降压硅堆外壳温升，直至温升稳定为止。
（a）变压器铁芯、电抗器铁芯、晶闸管外壳、降压硅堆外壳温升用温度计、点温计或热电偶测量。
（b）电抗器及变压器线圈温升用电阻法。
试验前测量线圈冷态电阻R1（用电桥或直流压降法），环境温度t1，试验后测量线圈热态电阻R2，环境温度t2。
3.6噪声测量
（1）测试接线图（同温升试验接线图，见图2）
（2）试验方法及判据
试验时，使控制母线输出充电浮充电装置额定电流，在周围环境噪声不大于40dB的条件下，距产品外围1m，高1～1.5m处（产品高度中部），四周各点进行测量。测出的噪声平均值不大于60dB为合格。
3.7冲击电流试验（负荷试验之一）
（1）测试接线图（见图3）
（2）试验方法及判据
试验时，控制母线输出1/2额定电流值，动力母线电压为浮充电压值，使动力母线输出500ms冲击负荷，测量控制母线电压，其电压不应低于198V。
3.8控制母线连续供电试验（负荷试验之二）
（1）测试接线图（见图4）
（2）试验方法及判据
（a）充电试验：对镉镍蓄电池组用恒流充电方式，电流为0.2CA。（C为电池组容量）对铅酸蓄电池组用均衡充电方式，电流为0.1CA，均充电压为2.35n（n为电池单体个数）。
（b）放电试验：对镉镍蓄电池组（180只）0.2CA，放电终止电压为180V，容量应不低于铭牌额定容量。（即放电至单体1.0V）对铅酸蓄电池组（19只）0.1CA，放电终止电压为33.25V。容量应不低于铭牌额定容量的90％。（即放电至单体1.75V）
（c）充放电曲线（见图6）
3.10事故放电能力试验
（1）测试接线图（见图7）
（2）试验方法及判据
镉镍蓄电池组事故放电电流If=0.5CA，铅酸蓄电池组的If=0.2CA；前者所要求的冲击电流Ii=0.5C+4.5C=5CA，后者所要求的Ii=0.2C+2.2C=2.4CA（100Ah及以下）。
按标准要求，事故电流If持续放电1h，在不停电的情况下，进行冲击合闸试验，每次冲击电流持续时间为500ms，连续冲击合闸10次，间隔时间为2s。
（3）试验记录的示波图（见图8）
3.11电池组基本性能曲线试验
电池组基本性能曲线试验包括不同倍率放电曲线试验及不同倍率放电1h后冲击放电曲线试验。测试接线图与事故放电能力试验相同（见图7），测试程序参照容量试验及事故放电能力试验。同一电流下的放电曲线和放电1h后的冲击放电曲线可在同一次放电过程中进行。
当放电至1h后，选择不同的冲击负载电阻进行冲击放电试验。测到的冲击纵坐标，画出冲击放电曲线：
（1）不同倍率放电曲线（见图9）
（2）不同倍率冲击放电曲线（见图10）
3.12监视装置试验
直流屏（柜）具有绝缘监察、电压监视、闪光、声光信号等装置，试验时人为使绝缘水平低于规定值，绝缘监察装置应可靠动作，声光信号应正确显示。人为调整控制母线电压高于或低于规定值时，电压监视继电器应可靠动作，声光信号也应正确显示。
4结论
本文简介了一个设备先进齐全、试验手段完整、自动化水平高、测量精度符合计量规定、各项指标达到相关标准要求的直流电源试验室以及它开展的各项质检项目，对从事直流电源设备的开发和检测工作的技术人员，有较高的参考价值。
参考文献：
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[2]赵静，青藏铁路发电车电源检测系统研究，控制理论与控制工程，2012年（学位论文）；
[3]李文江，程伦新，杨羲葵.附加直流电源漏电保护的研究，电力自动化设备，2011年9期；
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[5]刘坤，付荣耀，高迎慧等.高压重频充电电源控制系统的设计，强激光与粒子束，2016年4期。