HDBM5300蓄電池在線監測系統是為滿足變電站直流電源、通信電源等系統而設計的一款在線式蓄電池監控及自動維護系統。可完成對電池組電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內阻、電池環境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續時間等監測和告警功能。能對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。用于對2V、6V、12V蓄電池進行在線監測。 

一、產品應用：

在電力二次設備及動力設備等系統中，蓄電池組是重要的儲能設備，它可保證保護設備及通信設備的不間斷供電。但如果不能妥善地管理使用蓄電池組，例如過充電、過放電及電池老化等現象都會導致電池損壞或電池容量急劇下降（即使只有一節電池性能惡化，也會嚴重影響整組電池的性能），從而影響設備的正常供電。因此，及時可靠的對電池組進行巡回檢測對于維護繼電保護設備的正常運轉具有十分重要的意義。

許多缺乏電池測試和維護計劃的直流電源系統用戶都已得到了這樣一個慘痛的教訓，即:在市電斷電時,系統沒能維持幾分鐘就陷入癱瘓。引起這一嚴重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統用戶已經意識到通過對電池實時監測可以及時發現蓄電池潛在的危險。因此制定一個完整、有效、定期的蓄電池維護測試規程是非常重要的。從長遠來看，不僅能確保系統安全運行也可使您節約大量維護成本及不必要的損失。 

1大多數電池使用壽命比預計的要短很多；

2 電池安裝以后可能沒有專人管理；

3手工檢測很困難，數據分析需要專業知識；

4 很多場合不具備定期放電檢查的條件；

5 電池放電測試的風險很高；

6無人值守站的日常檢查費用很高；

7 大部分電池監測系統只采集了電池的電壓，反映不出問題；

8 具有“電池管理功能”的直流屏并沒有檢測到單體電池的內阻和容量。

蓄電池在線監測管理系統就是要在電池運行過程中把握電池的真實運行狀態，確保蓄電池能夠提供足夠的后備動力。主要意義包括：改善蓄電池的使用條件，延長蓄電池的使用壽命；掌握蓄電池的當前狀況，尤其是蓄電池的容量衰減；及時處理蓄電池問題，避免停電后設備癱瘓；避免盲目更換蓄電池，減少電池更換費用；降低蓄電池現場維護費用；便于集中監測和網絡化管理。

二、產品功能：

1 在線巡檢功能：實時監測的蓄電池組的組端電壓、充放電電流、單體電壓、電壓均衡度；

2 在線內阻檢測功能：在線測試每節蓄電池內阻，系統采用直流內阻在線測試技術，特征點高速捕捉，多重保護及自檢功能。因此*有效解決了在線、安全、準確測得蓄電池內阻存在技術難題。測試過程無須將充電機與蓄電池組斷開，不影響直流系統正常運行，測試不受充電機紋波及外界環境干擾，數據測量準確、穩定。

3 在線自動均衡維護功能：在線自動均衡維護功能：在蓄電池處于浮充狀態時自動巡檢各單體電池電壓，并針對低于設定浮充電壓的電池（長期欠充）進行階段性補充充電，并對過充電池進行單體放電以解除過充狀態；確保電池組浮充時保持電壓均衡，使每節電池都始終處于佳活性狀態。 能有效防止電池因長期過充而失水或長期欠充而硫化，同時能夯實電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時間和使用壽命。打破“水桶原理”即使有落后電池存在也不會再影響其他電池性能。同時為日常維護中容量、內阻試驗提供一個“起點”*的試驗平臺

4 異常告警功能：蓄電池單體電壓、單體內阻等參數超過閾值告警。

5  數據分析和報表功能：配備強大的上位機監控分析軟件，通過對監測和檢測數據進行系統分析，繪制總電壓、單體電壓、充放電電流曲線圖，容量柱狀圖，可對蓄電池組健康性能和放電能力進行分析，準確甄別落后電池。可手動或自動生成各類符合客戶要求數據報表。采用上位機實時監測的還可每月自動生成WORD板本的“監測和維護月報表”并自動存入用戶的文件夾中。

6  數據傳輸和組網功能：設備具有LAN(以太網)、RS485數據傳輸接口實現遠程聯網監控。         

三、產品特點

1  模塊化架構設計，每個本地主機可監控2組，每組12V※18節電池數據，每組電池中每個模塊負責4節電池的數據采集，系統可對任何電壓等級的閥控式鉛酸電池或磷酸鐵鋰電池組進行在線監測和維護，模塊化解決方案配置更加靈活，安裝更加方便快捷。

2  采集維護模塊配有撥碼器無需固定編號，可自由調換，安裝維護方便快捷。

3 顯示與指示：采用4.3寸彩色觸摸液晶屏，屏幕液晶直觀顯示蓄電池運行狀態、自動維護狀態、設備存儲狀態及各項運行參數和告警記錄。面板具有電源、設備故障、越限報警指示燈。

4  參數設置：設備具有就地和遠方對系統基本數據的重新設置、更改、刪除功能。可就地進行參數設置或遠程調閱和配置裝置參數。

5 方式：現場聲光告警（可消音）、上位機及監控端告警。

6  系統可擴展強，如后續添加蓄電池組監測均可方便加入統一管理。

7  供電方式：交流、直流、交直流供電可選。

8 安全隔離：裝置和電池間所有連線都必需采用保險線；

9 可根據客戶現場情況，靈活選擇有線方式或無線方式進行組網和傳輸數據。

四、產品組成：

1、蓄電池整組參數采集模塊HDBM5300

   HDBM5300蓄電池整組參數采集模塊可完成對電池組電壓、組電池充放電電流進行在線監測。每個模塊可監測1組電池。

參數指標

2、均衡內阻測試模塊 HDBM5300

HDBM5300蓄電池均衡內阻測試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內阻、對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。

模塊功能：

1在線監測功能：實時監測的蓄電池組的：單體電壓、單體電池內阻、電壓均衡度；

2 在線內阻檢測功能：在線檢測每節蓄電池內阻，蓄電池在線監測系統采用直流內阻在線測試技術，特征點高速捕捉，多重保護及自檢功能。因此*有效地解決了“在線、安全、準確”測得蓄電池內阻的技術難題。測試過程無須將充電機與蓄電池組斷開，不影響直流系統正常運行，測試不受充電機紋波及外界環境干擾，數據測量準確、穩定。

3 在線自動均衡維護功能：在蓄電池處于浮充狀態時自動巡檢各單體電池電壓，并針對低于設定浮充電壓的電池（長期欠充）進行階段性補充充電，并對過充電池進行單體放電以解除過充狀態；確保電池組浮充時保持電壓均衡，使每節電池都始終處于佳活性狀態。 能有效防止電池因長期過充而失水或長期欠充而硫化，同時能夯實電池，提高電池能量吸收比，從而提高電池組的備用時間和使用壽命。打破“木桶原理”即使有落后電池存在也不會再影響其他電池性能。同時為日常維護中容量、內阻試驗提供一個“起點”*的試驗平臺。

4每個模塊可監測4節12V電池。

參數指標

3、監測主機 HDBM5300

流互感器也分為測量用與保護用兩類，基本結構和PT相似，一次線圈、二次線圈分別繞在鐵心上，兩個線圈之間及線圈與鐵心之間有絕緣隔離。根據電力系統要求切除短路故障和繼電保護動作時間的快慢，保護用電流互感器分為穩態保護用與暫態保護用兩種，前者用于電壓比較低的電網中，稱為一般保護用電流互感器；后者則用于高壓超高壓線路上。

PT和CT因為帶有電感線圈和鐵磁材料，故頻帶不寬，線性范圍窄。系統發生短路故障時，短路電流將使CT的鐵心飽和，二次側信號波形發生畸變。PT二次側直接與電壓表連接，相當于運行在變壓器的空載狀態，短路會引起很大的短路電流，使用中不允許短路；CT二次側直接與負載和電流表連接，相當于運行在變壓器的短路狀態，二次側開路會引起很高電壓，使用中不允許開路。

電磁式互感器都有一定的額定容量，從電力網中消耗功率，成為系統的負載，存在負荷分擔問題。而PT存在的為嚴重的問題是可能出現鐵磁諧振：PT的鐵心電感和系統的電容元件由于感抗與容抗的交換，組成許多復雜的振蕩回路，如果滿足一定的條件，就可能激發起持續時間較長的鐵磁諧振，這種諧振現象，某些元件的電壓過高危及設備的絕緣，同時可能在非線性電感元件中產生很大的過電流，使電感線圈引起溫度升高，擊穿絕緣，以致燒損。我國3～220kV電網，不論中性點接地方式如何，都曾發生過由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓。

電阻式電壓互感器設計有10kV和35kV兩個電壓等級，它們的主要技術參數有：

1、額定電壓：10/3 kV；35/3 kV

2、設備高電壓：12 kV；40.5 kV

3、額定頻率：50Hz

4、準確度等級：計量0.2級保護3P

5、額定二次輸出電壓：6.5/3 V

試驗依據：

1、標準IEC 60044-7《電子式電壓互感器》

2、國家標準GB 1207-1997《電壓互感器》

GB 311。1-1997《高壓輸變電設備的絕緣配合》

對電阻式電壓互感器的試驗共分2個階段：

1、實驗室階段。這一階段主要是進行傳感器部分的線性度、角差和穩定性試驗。

通過試驗，考核所設計的傳感器能否可能達到測量0.2級，保護3P的準確度。

2、委托試驗階段。這一階段的試驗在武漢高壓研究所進行。測試內容包括誤差試

驗、絕緣性能等，以確定達到測量0.2級，保護3P的準確度。

下面先對在實驗室所做試驗作介紹，再介紹型式試驗情況，然后后對互感器的性能以及存在的問題進行總結和分析。

PT為標準電壓互感器，準確度0。05％。EVT為被校驗的電阻式電壓互感器（包含信號處理電路）。標準電壓互感器測量線圈的輸出送入6位半數字萬用表V1，被校驗電壓互感器的輸出送入數字萬用表V2，兩個數字萬用表型號相同，準確度為0.05％，同時讀取兩個電壓值U1和U2，此處定義分壓比為：

其中K1是標準電壓互感器的變比，K1＝350。

定義分壓比的相對誤差為：

其中K0為實際施加接近于額定電壓時的分壓比。

對電壓互感器進行的線性度實驗，間隔一段時間先后兩次測量2％UN～120％UN范圍內的分壓比。兩次測量的電壓百分比-分壓比相對誤差曲線如下，其中電壓百分比是實際施加電壓與額定電壓的比值。

該互感器不能與傳統電壓互感器校驗裝置接口。在武漢高壓研究所進行的角差、比差測試時，采用該所研制的GHJ-H型光電式互感器校驗儀。

試驗變壓器產生試驗電壓，這個高電壓經過準確度為0.05％的標準電壓互感器PT和準確度為十萬分之一的精密感應分壓器GDZ-I后，產生標準電壓信號UN，被校驗的電子式電壓互感器EVT的輸出信號經過后續電子線路信號處理模塊的放大、相位補償之后，得到敦化市蓄電池在線監測系統廠家敦化市蓄電池在線監測系統廠家電壓信號UX，兩個信號同時送入校驗儀，校驗儀顯示兩者的比差、角差以及試驗電壓與于額定電壓的百分比。

根據IEC 60044-7《電子式電壓互感器》的要求，對于0.2級的電子式電壓互感器，要求如下：