涂建國
HDBM5300蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)是為滿足變電站直流電源、通信電源等系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的一款在線式蓄電池監(jiān)控及自動維護(hù)系統(tǒng)??赏瓿蓪﹄姵亟M電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、電池環(huán)境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續(xù)時間等監(jiān)測和告警功能。能對蓄電池組進(jìn)行自動均衡電壓維護(hù)。用于對2V、6V、12V蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)測。
一、產(chǎn)品應(yīng)用:
在電力二次設(shè)備及動力設(shè)備等系統(tǒng)中,蓄電池組是重要的儲能設(shè)備,它可保證保護(hù)設(shè)備及通信設(shè)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(xiàn)象都會導(dǎo)致電池?fù)p壞或電池容量急劇下降(即使只有一節(jié)電池性能惡化,也會嚴(yán)重影響整組電池的性能),從而影響設(shè)備的正常供電。因此,及時可靠的對電池組進(jìn)行巡回檢測對于維護(hù)繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。
許多缺乏電池測試和維護(hù)計(jì)劃的直流電源系統(tǒng)用戶都已得到了這樣一個慘痛的教訓(xùn),即:在市電斷電時,系統(tǒng)沒能維持幾分鐘就陷入癱瘓。引起這一嚴(yán)重后果的因素源于蓄電池。很多電源系統(tǒng)用戶已經(jīng)意識到通過對電池實(shí)時監(jiān)測可以及時發(fā)現(xiàn)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(hù)測試規(guī)程是非常重要的。從長遠(yuǎn)來看,不僅能確保系統(tǒng)安全運(yùn)行也可使您節(jié)約大量維護(hù)成本及不必要的損失。
1大多數(shù)電池使用壽命比預(yù)計(jì)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(shù)據(jù)分析需要專業(yè)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(fēng)險很高;
6無人值守站的日常檢查費(fèi)用很高;
7 大部分電池監(jiān)測系統(tǒng)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(nèi)阻和容量。
蓄電池在線監(jiān)測管理系統(tǒng)就是要在電池運(yùn)行過程中把握電池的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài),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(dāng)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(shè)備癱瘓;避免盲目更換蓄電池,減少電池更換費(fèi)用;降低蓄電池現(xiàn)場維護(hù)費(fèi)用;便于集中監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)化管理。
二、產(chǎn)品功能:
1 在線巡檢功能:實(shí)時監(jiān)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(nèi)阻檢測功能:在線測試每節(jié)蓄電池內(nèi)阻,系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測試技術(shù),特征點(diǎn)高速捕捉,多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效解決了在線、安全、準(zhǔn)確測得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測試過程無須將充電機(jī)與蓄電池組斷開,不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行,測試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
3 在線自動均衡維護(hù)功能:在線自動均衡維護(hù)功能:在蓄電池處于浮充狀態(tài)時自動巡檢各單體電池電壓,并針對低于設(shè)定浮充電壓的電池(長期欠充)進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電,并對過充電池進(jìn)行單體放電以解除過充狀態(tài);確保電池組浮充時保持電壓均衡,使每節(jié)電池都始終處于佳活性狀態(tài)。 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(shí)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(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺
4 異常告警功能:蓄電池單體電壓、單體內(nèi)阻等參數(shù)超過閾值告警。
5 數(shù)據(jù)分析和報表功能:配備強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件,通過對監(jiān)測和檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)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(jìn)行分析,準(zhǔn)確甄別落后電池??墒謩踊蜃詣由筛黝惙峡蛻粢髷?shù)據(jù)報表。采用上位機(jī)實(shí)時監(jiān)測的還可每月自動生成WORD板本的“監(jiān)測和維護(hù)月報表”并自動存入用戶的文件夾中。
6 數(shù)據(jù)傳輸和組網(wǎng)功能:設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1 模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì),每個本地主機(jī)可監(jiān)控2組,每組12V※18節(jié)電池?cái)?shù)據(jù),每組電池中每個模塊負(fù)責(zé)4節(jié)電池的數(shù)據(jù)采集,系統(tǒng)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(jìn)行在線監(jiān)測和維護(hù),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(hù)模塊配有撥碼器無需固定編號,可自由調(diào)換,安裝維護(hù)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(yùn)行狀態(tài)、自動維護(hù)狀態(tài)、設(shè)備存儲狀態(tài)及各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)和告警記錄。面板具有電源、設(shè)備故障、越限報警指示燈。
4 參數(shù)設(shè)置:設(shè)備具有就地和遠(yuǎn)方對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、更改、刪除功能。可就地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或遠(yuǎn)程調(diào)閱和配置裝置參數(shù)。
5 方式:現(xiàn)場聲光告警(可消音)、上位機(jī)及監(jiān)控端告警。
6 系統(tǒng)可擴(kuò)展強(qiáng),如后續(xù)添加蓄電池組監(jiān)測均可方便加入統(tǒng)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(jù)客戶現(xiàn)場情況,靈活選擇有線方式或無線方式進(jìn)行組網(wǎng)和傳輸數(shù)據(jù)。
四、產(chǎn)品組成:
1、蓄電池整組參數(shù)采集模塊HDBM5300
HDBM5300蓄電池整組參數(shù)采集模塊可完成對電池組電壓、組電池充放電電流進(jìn)行在線監(jiān)測。每個模塊可監(jiān)測1組電池。
參數(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
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(shù)據(jù)采集 | 采集方式 | 在線式 |
采集間隔時間 | 1分鐘(默認(rèn)),可編程 | |
通信方式 | 內(nèi)部 | RS485 |
控制方式 | 現(xiàn)場主機(jī)自動控制,也可遠(yuǎn)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(huán)境 | 環(huán)境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
2、均衡內(nèi)阻測試模塊 HDBM5300
HDBM5300蓄電池均衡內(nèi)阻測試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、對蓄電池組進(jìn)行自動均衡電壓維護(hù)。
模塊功能:
1在線監(jiān)測功能:實(shí)時監(jiān)測的蓄電池組的:單體電壓、單體電池內(nèi)阻、電壓均衡度;
2 在線內(nèi)阻檢測功能:在線檢測每節(jié)蓄電池內(nèi)阻,蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測試技術(shù),特征點(diǎn)高速捕捉,多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效地解決了“在線、安全、準(zhǔn)確”測得蓄電池內(nèi)阻的技術(shù)難題。測試過程無須將充電機(jī)與蓄電池組斷開,不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行,測試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。
3 在線自動均衡維護(hù)功能:在蓄電池處于浮充狀態(tài)時自動巡檢各單體電池電壓,并針對低于設(shè)定浮充電壓的電池(長期欠充)進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電,并對過充電池進(jìn)行單體放電以解除過充狀態(tài);確保電池組浮充時保持電壓均衡,使每節(jié)電池都始終處于佳活性狀態(tài)。 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(shí)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(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺。
4每個模塊可監(jiān)測4節(jié)12V電池。
工作程序
人員要求
a) 人數(shù) : 一般根據(jù)被測接地網(wǎng)面積大小來定 , 整個接地網(wǎng)大對角線長度超過500 m, 至少需 10 人。
b) 資質(zhì) : 負(fù)責(zé)人必須熟悉地網(wǎng)測試技術(shù) ; 試驗(yàn)人員中至少有 2 人為電氣技術(shù)工人。
3.2 設(shè)備清單和要求
接地網(wǎng)接地電阻測量目前常用的方法有兩種 : 一是變頻法 ; 一是工頻電壓電流法。每 種測量方法的設(shè)備分可共用部分和不可共用部分 , 可共用部分單列清單及要求 , 不可共用 部分在每種測量方法的清單及要求中分別說明
3.2.1 可共用的設(shè)備清單及要求
a) 對講機(jī) :2 對 ;
b) 大錘子 :1 把 ;
c) 常用工具 :1 套 ;
d) 絕緣黑膠布 : 若干卷 ( 視接地引線的卷數(shù)而定 )
3.2.2 采用變頻法的設(shè)備清單及要求
a) 變頻接地電阻測試儀一套 , 電源須充電的設(shè)備應(yīng)在測試前一天充好電。
b)接地電極 : 一端為尖頭 , 長度不小于 1m, 直徑不小于 2Om 的鋼管或圓鋼 4 根
c)接地引線 :1)電流極引線。銅芯絕緣外皮 , 截面不小于 1.0 ,長度4~5倍整個被測地網(wǎng)的大對角線長度減去整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離 , 如放 線有困難或土壤較均勻時 , 長度至少取 2 倍整個被測地網(wǎng)的大對角線長度減 1 網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離。2)電壓極引線 , 銅芯絕緣外皮 , 截面不小于 1.0 時 , 長度為電流極引言 0.618 倍減去整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離 ; 組成電流極引線牙 引線的各段線應(yīng)在測試前分別測量過連通狀況。
3.2.3 采用工頻電壓電流法的設(shè)備清單及要求
一般情況下 , 電流極接地電阻均可達(dá)到 100以下 , 所以下列設(shè)備均是在滿足這個條件下提出的。
a) 的工頻電壓電流法測試儀 :1 套 , 工頻輸出電流應(yīng)能達(dá)到 1OA 及以上
b) 如沒有測試儀 , 則需要設(shè)備 :1)單相調(diào)壓器 : 容量不小于 15KVA,1 臺 ;2)隔離試驗(yàn)變 : 容量 1OKVA 及以上 , 變比 1kV/4 ∞ v(220V),1 臺 ; 3)隔離電流互感器 :1 臺 ,0.2 級 ;
4)電壓表 :0~ 刷 V,0.5 級 ,1 只 ;如電流極接地電阻很小 ,需要1只毫伏表。5)電流表 :0~5A,0.5 級 ,1 只 ;6) 兩相刀閘 : 兩只。
c) 接地電極 :10 根及以上空心 ( 實(shí)心 ) 鐵 ( 鋼 ) 管 , 一端為尖頭 , 每根長度
1m, 截面直徑不小于 2Omm。
d) 接地引線 :
1) 電流極引線。銅芯絕緣外皮 , 截面不小于 2.5, 長度為 4~5 倍整個 ; 網(wǎng)的大對角線長度減去整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離 , 如放線 ; 或土壤較均勻時長度至少取 2 倍整個被測地網(wǎng)的大對角線長度減去整 / 中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離。
2) 電壓極引線 : 銅芯絕緣外皮 , 截面不小于 1.O, 長度為電流極引線長度的0.618 倍減去整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離 ; 組成電流極引線和電壓極引線的各段線應(yīng)在測試前分別測過連通狀況。
注 1: 如電流接地極的接地電阻不能低于 100時 , 各設(shè)備的參數(shù)要依據(jù)該電阻值和 流值而定 ;
注 2: 現(xiàn)場應(yīng)能提供 220V 試驗(yàn)電源。
3.3 作業(yè)程序
3.3.1 變頻法
3.3.1.1 測試方法
采用變頻法測量時 , 其原理接線圖如圖 1 所示。電壓線與電流線相距為 2m 及以上,可避免互感的影響。試驗(yàn)電流宜為 1A 及以上。
圖 1 變頻法測量工頻接地電阻的原理接線圖
G 一被測接地裝置 ;F- 測量用電壓極 ;C 一測量用電流極
3.3.1.2 試驗(yàn)步驟
假設(shè)被測地網(wǎng)的大對角線長度為 D, 整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離為 d, 單
位為 km。
a) 將電壓極、電流極按照圖 1 所示的方法布線 , 其中 :b) 按下測試鍵。
c) 直接讀出電阻值。d) 記錄數(shù)據(jù)后 , 關(guān)掉電源 ; 改變電壓極位置 , e) 重復(fù)上述步驟 b) 、 c), 測 1 次。
f) 記錄數(shù)據(jù)后 , 關(guān)掉電源 ; 改變電壓極位置 , 使
g) 重復(fù)上述步驟 b) 、 c), 再測 1 次。
h) 記錄數(shù)據(jù)后 , 關(guān)掉電源。
i) 試驗(yàn)結(jié)束 , 清理現(xiàn)場。
3.3.1.3 注意事項(xiàng)測試時 , 引線沿線應(yīng)有專人照看 , 以免測試線丟失 , 造成測量終止。
3.3.2 工頻電壓電流法遼寧蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家遼寧蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家
3.3.2.1 測試方法
采用三極法 , 其試驗(yàn)原理接線圖如圖 2 所示 , 按照圖 2 布置好接線方式 , 電壓極引線 和電流極引線之間距離不小于 2m, 假設(shè)被測地網(wǎng)的大對角線長度為 D , 整個地網(wǎng)中心 與地網(wǎng)邊緣之間的距離為 d, 那么 , 取 (4D-d), 取 (4D × 0.618-d)利用調(diào)壓 器和隔離升壓變組成的工頻電源從被測地網(wǎng)測點(diǎn)加入一不小于 1OA 的電流 , 記錄此時的 電壓和電流數(shù) , 由此便可得到接地電阻值。
3.3.2.2 試驗(yàn)步驟
設(shè)被測地網(wǎng)的大對角線長度為 D, 整個地網(wǎng)中心與地網(wǎng)邊緣之間的距離為 d, 單位