在110kV及以下的變電站內一般只配置一組蓄電池，在進行蓄電池組的核容試驗時，為保證直流充電機交流失電時變電站內重要二次設備的供電，一般需要使用臨時蓄電池組替代運行，否則依據電力規程只允許放出蓄電池組50%的額定容量，即進行50%放電試驗。但是規程中并未對50%放電試驗的標準及試驗方法作出表述。本文討論三種50%放電試驗方案的原理及注意事項，對比分析這三種試驗接線方案的優缺點，并給出具體應用條件建議。

1 試驗方案原理及注意事項

1.1 半放電試驗方案1

方案原理：直流充電機輸出開關K1斷開，蓄電池組輸出開關K2閉合，放電儀作為蓄電池組的負荷并聯在蓄電池組熔斷保險F1上端。其接線原理如圖1所示。

圖1 方案1接線原理

放電試驗時蓄電池放電電流等于站內負荷電流I1與放電儀放電電流I2之和，即I0=I1+I2。

試驗注意事項：（1）放電時，需要隨時觀察站內負荷電流I1，同時調整放電儀中流過的放電電流I2，使得I0=I1+I2=1.0I10，I10為10小時率放電電流；（2）如果蓄電池組端電壓突然下降，應立即停止放電試驗并恢復直流充電機的輸出，然后將該蓄電池組從系統中隔離出來進行檢查。

1.2 半放電試驗方案2

方案原理：直流充電機輸出開關K1閉合，蓄電池組輸出開關K2閉合，在蓄電池組熔斷保險F1與K2之間串聯一只整流二極管D1，放電儀并聯于F1與D1之間。其接線原理如圖2所示。

圖2 方案2接線原理

放電時蓄電池組端電壓低于直流母線電壓，整流二極管處于反向偏置狀態，蓄電池組站內負荷電流I1=0，于是蓄電池放電電流等于放電儀放電電流，即I0=I2。

試驗注意事項：

（1）整流二極管的反向耐壓至少應大于直流母線的最高電壓；

（2）整流二極管可串接在+HM或-KM，串接時需要取下對應側的蓄電池組保險，將該保險與整流二極管串聯后再接回到原回路中，串聯應注意整流二極管的極性，保證蓄電池組放電時整流二極管處于反向偏置；

（3）串接整流二極管前應檢驗整流二極管是否完好，檢驗方式最好采用正向通流及反向加壓的方式，確實無條件的情況下也必須用萬用表進行檢驗；

（4）放電時應觀察蓄電池組負荷電流表I1是否為0，否則應該停止放電并進行檢查；

（5）如果蓄電池組端電壓突然下降，應立即停止放電試驗，并將該蓄電池組從系統中隔離出來進行檢查。

1.3 半放電試驗方案3

方案原理：直流充電機輸出開關K1閉合，蓄電池組輸出開關K2斷開，在蓄電池組負荷電流表TA1上端串接一只整流二極管D1及一只大容量直流空開K3后連接至直流母排，放電儀并聯在TA1上端。其接線如圖3所示。

圖3 方案3接線原理

放電時蓄電池組端電壓低于直流母線電壓，整流二極管處于反向偏置狀態，蓄電池組站內負荷電流I1=0，于是蓄電池放電電流等于放電儀放電電流，即I0=I2。

試驗注意事項：（1）串接時應注意整流二極管的極性，保證蓄電池組放電時整流二極管處于反向偏置狀態；（2）串接接整流二極管前應檢驗整流二極管是否完好，檢驗方式最好采用正向通流及反向加壓的方式，確實無條件的情況下也必須萬用表進行檢驗；（3）放電過程中應觀察蓄電池組放電電流I0是否等于放電儀放電電流I2，若不相等，則應停止放電并進行檢查；（4）如果蓄電池組端電壓突然下降，應立即停止放電試驗，并將該蓄電池組從系統中隔離出來進行檢查。

2 試驗方案對比分析

2.1 方案1優缺點

優點：接線簡單，蓄電池組充放電轉換操作方便，適應性廣。

缺點：（1）無充電機直流輸出，當蓄電池組端電壓突然下降時會引起直流母線失壓；（2）需人為的根據站內負荷變化調整放電儀的放電電流以滿足恒流放電要求，不能充分利用放電儀的自動恒流放電功能。

2.2 方案2優缺點

優點：（1）不關閉直流充電機輸出，因此蓄電池組端電壓突然下降時不會引起直流母線失壓；（2）充電機交流電源失電時，蓄電池組能通過整流二極管D1為站內負荷供電。

缺點：接線相對復雜，需要增加整流二極管，蓄電池組充放電轉換操作復雜。

2.3 方案3優缺點

優點：（1）蓄電池組充放電轉換操作簡單；(2）不關閉直流充電機輸出，因此蓄電池組端電壓突然下降時不會引起直流母線失壓；（3）充電機交流電源失電時，蓄電池組能通過整流二極管D1為站內負荷供電。

缺點：接線相對復雜，需要增加直流空開與整流二極管，且如果直流母線比較隱蔽，將不易實現試驗接線。

綜上所述，三種試驗方案的優缺點對比如表1所示。

表1 三種試驗方案的優缺點比較

從表1可以看出三個半放電試驗方案有各自的優缺點：方案1因為易于操作，適應性最廣，但在放電過程中不能保證直流母線不失電；方案2與方案3在能夠保證直流母線不失電，但試驗接線復雜，不易于操作，尤其是方案3，因為需要與直流母線搭接，試驗接線安全風險較大，現場條件不一定能夠滿足試驗接線的要求。

但是，如果直流屏設備生產廠家能夠參照方案3的接線方案設計放電回路，那么在試驗時將獲得操作簡便且能夠保證直流母線不失電的雙重優點。

結論

雖然方案2、方案3在防止直流母線失電方面具有明顯的優勢，但是在實際應用中，因為沒有合適的裝置來保證試驗接線的安全，大多數情況下試驗人員并未采用。但是，如果采用方案1而且試驗前沒有通過觀察與測量蓄電池的狀況對蓄電池性能作出預判，那么試驗過程中就很有可能造成直流母線失電事故。

因此，本文認為為防止直流母線失電事故，需要有針對性選擇試驗方案：（1）如果蓄電池組投運時間不長、外觀良好且試驗前測得電池電壓的分布較為均衡，那么可采用方案1放電；（2）如果蓄電池組投運時間已接近更換周期，或者有部分電池電壓偏離正常電壓，或者有電池極柱部分霜化，應盡量采用方案2或方案3的方法；（3）如果試驗前測得有電池電壓明顯偏離正常電壓，或者極柱有嚴重霜化現象，那么應該放棄50%放電試驗，將異常電池隔離后再進行全核容試驗。

本文編自《電氣技術》，論文標題為“蓄電池組50%放電試驗方案分析”，作者為鐘煒、黃貴鳳。