涂建國
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
項目 | 內容 | 參數 |
組端電壓測量 | 電池組電壓測量范圍 | 0~300V |
電流測量 | 電流測量范圍 | 0~200A(可選傳感器) |
電流測量精度 | ±1% | |
數據采集 | 采集方式 | 在線式 |
采集間隔時間 | 1分鐘(默認),可編程 | |
通信方式 | 內部 | RS485 |
控制方式 | 現場主機自動控制,也可遠端控制中心控制 | |
工作電源 | DC24V | |
輸入絕緣電阻 | ≥10MΩ,600V | |
尺 寸 | 120mm×85mm×36mm | |
工作環境 | 環境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
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
項目 | 內容 | 參數 |
單體電壓測量 | 單電池電壓測量范圍 | 0~16V |
電壓測量精度 | ±0.3% | |
單體內阻 | 測量范圍 | 0 ~32000mW |
內阻測量精度 | ±2% | |
均衡 | 均衡精度 | <5mv |
數據采集 | 采集方式 | 在線式 |
采集間隔時間 | 1分鐘(默認),可編程 | |
通信方式 | 內部 | RS485 |
控制方式 | 現場主機自動控制,也可遠端控制中心控制 | |
工作電源 | DC424V | |
輸入絕緣電阻 | ≥10MΩ,600V | |
工作環境 | 環境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
3、監測主機 HDBM5300
上直觀地反映其絕緣情況,一般來說,在試驗電壓下其泄漏電流與加壓時間的變化曲線是隨著時間的延長其電流逐漸減小;與搖表一樣,直流耐壓也通常采用負極性,為了防止外絕緣的閃絡和易于發現集中性的局部缺陷,原因是絕緣中的水分帶正電,若采用正極性,則水分向地端排斥形成一個反向電勢,因此相當于抬升了絕緣的擊穿電壓,使得測試的泄漏電流偏小。
對于試驗設備的選取,一般選擇不同電壓等級的直流高壓發生器,我們室內現有60KV 2套,200KV 2套,600KV 1套,根據被試設備需要的試驗電壓值來確認,具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過現場組建,即用試驗變壓器高壓串硅堆(半波或全波整流)和并濾波電容器來進行發電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。
交接規程的相關規定:發電機:其Us = 3Ue ,Us按0.5 Ue分階段上升,每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于小值的;泄露電流不應隨時間延長而加大;當泄漏電流不成比例上升時,應進行分析。(為什么要分段加壓,且每階段要停留,是因為大容量的被試品其吸收過程較長,若加壓太快,在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流),水內冷發電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機:其Us = 3Ue,只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行,并在Us下,各相泄漏電流的差值不應大于小值的,當泄漏電流小于20μA時,相間無明顯差別即可。電力變壓器:35KV及以上,且容量在800KVA及以上時,應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時,不同的電壓出線等級規定了不同的Us 值,并給出了允許的泄漏電流值(不同溫度下的參考值)。
電纜:Us 分4-6段均勻上升,每階段停留1min,泄漏值不平衡系數≤2,6KV電纜小于10μA時,平衡系數不作規定,當電流不穩或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器:應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流,一般小于50μA,6KV的避雷器因產品的型號和規格的不同會有區別,應注意產品的說明書和出廠試驗報告。
一般試驗接線:主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高,誤差小,一般讀取發生器高壓側的泄漏值,其主要應用于被試品一極接地的場合,如變壓器和電機、電纜等,其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時,如避雷器,則可將微安表接在避雷器的基座之間,但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽,否則肯定超差。而水內冷發電機直流耐壓時,微安表接在電源的低壓側,采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us,而發電機試驗時必須并接標準表,等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時,應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路刀閘等。
基本試驗步驟和注意事項:按作業指導書的相關程序,現場勘察環境,布置安全設施,按儀器的操作規程進行接線。
1、必須將被試設備絕緣檢測合格;
2、應先空試,尤其是發電機直流耐壓前,必須記錄I0 ;
3、應消除表面泄漏和雜散電流影響,引入屏蔽,擦拭干凈表面;
4、非被試側三相應接地短接;
5、精神集中,關注微安表的變化;
6、測試完后必須充分放電后才能進行換相;
7、記錄環境溫度,如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系,應記錄準確。
洛陽市蓄電池在線監測系統閃電發貨洛陽市蓄電池在線監測系統閃電發貨
安規中的相關內容:
(1)試驗設備的接地,應使用4mm2的多股軟銅線;
(2)被試品的外殼和非被試相應可靠接地,高壓引線盡量