[发明专利]一种配网自动化设备电池极柱的氧化情况监测方法

说明书

本发明提供一种配网自动化设备电池极柱的氧化情况监测方法，包括以下步骤：(1)检测配网自动化设备电池极柱在氧化过程中产生的化学物质的含量；(2)根据步骤(1)检测得到的含量，判定是否超过设定值，如果超过，则通信模块自动发出告警。该方法可实现对配网自动化设备电池极柱氧化情况的实时监测，有力把控蓄电池组极柱氧化情况，杜绝因蓄电池组极柱氧化导致蓄电池组不正常运行使得线路跳闸故障停电或检修停电时，自动化设备无法正常工作。

技术领域

本发明属于电网技术领域，涉及一种配网自动化设备电池极柱的氧化情况监测方法。

背景技术

目前随着配网建设逐步发展，一些自动化设备已经应用在配网线路上，而这些自动化设备用电来源通常有两个，一是通过取高压转换为低压供电用电使用，二是通过自身配备蓄电池组供电用电使用。在线路正常运行模式下，自动化设备通常采取用高压转低压供电用电使用，配置的蓄电池组配合相关的电源模块持续充电，直到线路跳闸故障停电或检修停电时，自动化设备失去高压侧端电源，此时蓄电池组变为由充电状态变为放电状态，为自动化设备短期内的正常运行提供电能。目前，铅酸蓄电池是蓄电池系统中具有典型代表性的一个电池系统部分。铅酸蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低，因而应用广泛。在目前绝大部分的配网自动化设备(FTU、DTU等)中都使用的是铅酸蓄电池组，因此，本发明是一种主要用于配网自动化设备铅酸蓄电池极柱的氧化情况的实时监测方法及应用。

蓄电池组的正常运行，不但与电池健康度有关，也与蓄电池组的极柱氧化程度有关。当极柱氧化时，会破坏原本良好的金属连接，出现虚接，降低导电能力，严重时会阻断导电连接。此外，由于蓄电池组置于配电柜、配电箱内，除非巡检开柜门，否则将无法通过后台检测等途径及时获取蓄电池组极柱氧化程度的信息。

另外，配网自动化设备虽然具备检测“后备电源异常”的功能(即检测后备电源铅酸蓄电池组电压是否正常、是否接入等)，但是无法判别蓄电池组极柱的氧化情况，当极柱氧化非常严重至氧化断裂导致蓄电池组接入电源回路失败时才能检测出来，为时已晚，且检测水平低，效率不高，故该功能在监测铅酸蓄电池组极柱氧化的问题上并不能实现监测功能。

现有的维护方法仅仅通过人工日常周期性的现场巡维、巡检发现问题，以及三年(或某一年限)轮批次更换。

这样将大大增加线路跳闸故障停电或检修停电时，自动化设备失去高压侧端电源，但自动化设备却由于蓄电池组极柱氧化问题而无法从蓄电池组中获取电能导致无法正常工作，给配电网正常运行、设备操作、故障时自动化设备隔离故障准确性都带来很大的影响，这不但会在故障时给故障排查提高难度，增加停电时长，需要投入额外人力物力去处理，同时也导致经济效益、社会效益流失。

目前，配网自动化设备中，针对铅酸蓄电池组的现有维护方法仅仅通过日常周期性的现场巡维、巡检发现问题，以及三年(或某一年限)轮批次更换。

铅酸蓄电池组极柱氧化主要受以下因素影响，及在该现有维护方法下的劣势：

1、气候环境因素影响。第一，潮湿：南方天气多雨水，包括回南天、春水天等特殊天气影响，对户外开关柜、开关箱内的蓄电池组提供了一个空气湿度大的环境，加剧蓄电池组极柱的氧化；第二，温差：在自动化设备中有相当多的一部分设备是在农村、野外、山上，则昼夜温差大，配电箱、配电柜内会由于温差导致的凝露水珠湿气等，这是一个长期的天气影响，也会加剧蓄电池组氧化。同时，蓄电池组也会受到温度影响发生热胀冷缩效应使内部化学物质挥发溢出，加剧了蓄电池组极柱氧化的进程。由于日常周期性巡视周期过长，自动化设备数量数量不少，巡视无法满足需要，若集中人力排查，则需要调用大量人员车辆，劳动成本急剧增加不现实。现有的周期性巡视无法解决这个问题，仅能通过预估蓄电池组使用时长定年限进行轮换，过短的年限设定可能会将一些运行条件好的蓄电池组轮换掉，造成经济资源浪费。