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)計的一款在線式蓄電池監(jiān)控及自動維護系統(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。能對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。用于對2V、6V、12V蓄電池進行在線監(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)致電池損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行巡回檢測對于維護繼電保護設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)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(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、定期的蓄電池維護測試規(guī)程是非常重要的。從長遠來看,不僅能確保系統(tǒng)安全運行也可使您節(jié)約大量維護成本及不必要的損失。
1大多數(shù)電池使用壽命比預(yù)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(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)就是要在電池運行過程中把握電池的真實運行狀態(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,減少電池更換費用;降低蓄電池現(xiàn)場維護費用;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(nèi)阻存在技術(shù)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(tǒng)正常運行,測試不受充電機紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測量準確、穩(wěn)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(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(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(nèi)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(nèi)阻等參數(shù)超過閾值告警。
5 數(shù)據(jù)分析和報表功能:配備強大的上位機監(jiān)控分析軟件,通過對監(jiān)測和檢測數(shù)據(jù)進行系統(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(shù)據(jù)報表。采用上位機實時監(jiān)測的還可每月自動生成WORD板本的“監(jiān)測和維護月報表”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)傳輸接口實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。
三、產(chǎn)品特點
1 模塊化架構(gòu)設(shè)計,每個本地主機可監(jiān)控2組,每組12V※18節(jié)電池數(shù)據(jù),每組電池中每個模塊負責(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行在線監(jiān)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(diào)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(tài)、自動維護狀態(tài)、設(shè)備存儲狀態(tài)及各項運行參數(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)備具有就地和遠方對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、更改、刪除功能??删偷剡M行參數(shù)設(shè)置或遠程調(diào)閱和配置裝置參數(shù)。
5 方式:現(xiàn)場聲光告警(可消音)、上位機及監(jiān)控端告警。
6 系統(tǒng)可擴展強,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行在線監(jiān)測。每個模塊可監(jiān)測1組電池。
參數(shù)指標
項目 | 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),可編程 | |
通信方式 | 內(nèi)部 | RS485 |
控制方式 | 現(xiàn)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(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、對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。
模塊功能:
1在線監(jiān)測功能:實時監(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(nèi)阻的技術(shù)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(tǒng)正常運行,測試不受充電機紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測量準確、穩(wěn)定。
3 在線自動均衡維護功能: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(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(nèi)阻試驗提供一個“起點”*的試驗平臺。
4每個模塊可監(jiān)測4節(jié)12V電池。
參數(shù)指標
項目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
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(nèi)阻 | 測量范圍 | 0 ~32000mW |
內(nèi)阻測量精度 | ±2% | |
均衡 | 均衡精度 | <5mv |
數(shù)據(jù)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(nèi)部 | RS485 |
控制方式 | 現(xiàn)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(huán)境 | 環(huán)境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
3、監(jiān)測主機 HDBM5300
系統(tǒng)本地主機可對各種數(shù)據(jù)和報警過程數(shù)據(jù)進行分類單獨存儲,有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用,存儲空間至少可能存儲30天以上監(jiān)測數(shù)據(jù)。
設(shè)備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口可上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。
武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制
電度測量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表,對于有計算功率與電度功能的低壓監(jiān)控單元,只作為內(nèi)部計費時,可以不再選用脈沖電度表。
C 選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元,可以不再設(shè)計電流、電壓表,選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時還應(yīng)設(shè)計電流或電壓表,不應(yīng)兩種都設(shè)計。
(3)信號回路設(shè)計
設(shè)計時,低壓斷路器要增加一對常開接點接到低壓監(jiān)控單元開關(guān)狀態(tài)輸入端子上。有事故跳閘報警輸出接點的,再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預(yù)告端子上。
(4)遙控回路設(shè)計
低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)計比較簡單,電動操作的低壓斷路器都有一對合分閘按鈕,只要將低壓監(jiān)控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可,必要時,可設(shè)計一個就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開關(guān),防止就地檢修開關(guān)時,遙控操作引起事故。
(5)供電電源與通信電纜設(shè)計
低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電,耗電量一般只有幾瓦,設(shè)計時將其電源由端子上引到一個220V/5A兩極低壓斷路器上,再引到開關(guān)柜端子上,然后統(tǒng)一用KVV—3×1.0電纜集中引到低壓柜一路小容量出線上。需要時可加一個UPS電源。
通信電纜一般距離不超過200米可選用KVV—3×1.0普通屏蔽控制電纜,超過200米時應(yīng)選用屏蔽雙絞線(好選帶護套型)或計算機用通信電纜。 8.變配電站綜合自動化系統(tǒng)
1)系統(tǒng)組成
高壓采用微機保護,低壓采用監(jiān)控單元,再用通信電纜將其與計算機聯(lián)網(wǎng)之后就可以組成一個現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)——變配電站綜合自動化系統(tǒng)。
2)變配電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容
A高壓微機保護單元(組屏或安裝在開關(guān)柜上)選型及二次圖設(shè)計。
B低壓微機監(jiān)控單元(安裝在開關(guān)柜上)選型及二次圖設(shè)計。
C管理計算機(放在值班室,無人值班時可放在動力調(diào)度室)選型。
D模擬盤(放在值班室或調(diào)度室)設(shè)計。
E上位機(與工廠計算機或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng))聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計。
F通信電纜設(shè)計(包括管理計算機與上位機)。
3)管理計算機
管理計算機可根據(jù)系統(tǒng)安徽蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家安徽蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)廠家要求進行配置。
4)模擬盤
用戶要求有模擬盤時,可以設(shè)計模擬盤,小系統(tǒng)可以用掛墻式,大系統(tǒng)用落地式,模擬盤尺寸根據(jù)供電系統(tǒng)一次圖及值班室面積來決定。模擬盤采用控制單元,將其通信電纜引到管理計算機處。模擬盤還需要一路交流220V電源,容量只有幾十瓦,設(shè)計時應(yīng)與管理計