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(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(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(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(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)
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(rèn)),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(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(zhǔn)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(biāo)
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(rèn)),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。
總則
3.1 檢驗前的準(zhǔn)備要求
3.1.1絕緣試驗工作至少應(yīng)由兩個以上人員進行;
3.1.2變壓器試驗前試驗方案,必須得到公司批準(zhǔn)后方可實施;
3.1.3專人做好記錄,確保記錄真實、準(zhǔn)確、工整;
3.1.4對施工現(xiàn)場進行安全監(jiān)護,點檢人員負責(zé)項目質(zhì)量驗收、簽證;
3.2 本試驗標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)編寫說明
3.2.1 本試驗標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)備檢修中及檢修完畢后,單體試驗使用;
3.2.2 本試驗標(biāo)準(zhǔn)是指常規(guī)大修、小修中標(biāo)準(zhǔn)預(yù)防性試驗項目,不包括特殊試驗項目: 變壓器局放試驗、空載及短路損耗測試, 繞組變形試驗等重大特殊試驗項目一般由技術(shù)監(jiān)督完成,試驗標(biāo)準(zhǔn)及方案令編.
3.3 試驗設(shè)備及試驗接線的基本要求
3.3.1 試驗所需電源一般取自現(xiàn)場檢修電源箱內(nèi),但是對于大容量試驗設(shè)備事先應(yīng)核對檢修電源是否滿足要求;
3.3.2 試驗儀表應(yīng)經(jīng)檢驗合格,其精度應(yīng)不低于0.5級;
3.3.3 試驗設(shè)備必須在校驗校驗合格期內(nèi);
3.3.4 試驗電源線.及試驗接線應(yīng)盡量做到布置整齊美觀.
3.4 試驗條件和要求
3.4.1油浸式電力變壓器的絕緣試驗,應(yīng)充滿合格油靜止20小時以上;
3.4.2測量介損時,對于注油和未注油的變壓器,10KV及以上者,試驗電壓為10KV,10KV以下者試
驗電壓為繞組的額定電壓;
3.4.3絕緣試驗時,以變壓器的上層油溫作變壓器絕緣的溫度;
3.4.5 測量繞組直流電阻時,所測結(jié)果應(yīng)換算到20℃或者與以前相同溫度時的值,便于比較.
3.5 試驗過程中應(yīng)注意的事項
3.5.1變壓器試驗時必須是在工作負責(zé)人在場的情況下進行;
3.5.2在進行試驗之前必須仔細檢查被試設(shè)備是否與系統(tǒng)或其它設(shè)備相隔離;
3.5.3在進行高電壓試驗時,必須在試驗現(xiàn)場安裝安全遮欄并懸掛標(biāo)示牌,在可能有人經(jīng)過的通道
處應(yīng)安排專門人員進行監(jiān)護;
3.5.4在試驗過程中,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時,應(yīng)立即停止試驗,保持試驗現(xiàn)場,待分析出原因后再進行試驗或終止試驗。
3.5.5試驗現(xiàn)場的光線應(yīng)充足,必要時應(yīng)增加照明.
4 試驗項目
4.1 絕緣油中溶解氣體色譜分析;
4.2 繞組直流電阻測量;
4.3 變壓器電容型套管的tgδ和電容量測量;
4.4 高、低壓繞組的絕緣電阻,吸收比或極化指數(shù)試驗;
4.5 繞組直流泄漏電流試驗;
4.6 繞組連同套管的tgδ值測量;
4.7 變壓器絕緣油電氣強度及介損試驗;
4.8 鐵芯的絕緣電阻測量;
4.9 測量軛鐵夾件、綁扎銅帶、鐵芯、線圈壓環(huán)和穿芯螺栓的絕緣電阻;
4.10變壓器中性點氧化鋅避雷器試驗;
5 試驗要求
5.1絕緣油中溶解氣體色譜分析;
要求: 使用HDQS絕緣油氣相色譜儀進行測試
1)運行設(shè)備的油中H2與烴類氣體含量(體積分?jǐn)?shù))超過下列任何一項值時應(yīng)引起注意:總烴含量大于150ppm;H2含量大于150 ppm;C2H2含量大于5 ppm;
2)總烴的相對產(chǎn)氣速率大于10%時應(yīng)引起注意。對總烴起始含量很低的設(shè)備不宜采用此判據(jù);
3)變壓器的產(chǎn)氣速率的注意值:
氣體組分 | 隔 膜 式 | 氣體組分 | 隔 膜 式 |
總烴 | 12ml/d | 一氧化碳 | 100 ml/d |
乙炔 | 0.2 ml/d | 二氧化碳 | 200 ml/d |
氫 | 10 ml/d |
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步驟:
1)從變壓器底部取油樣閥取油樣50 mL~80 mL;
2)將溶解的氣體從油中脫出來,再注入色譜儀進行組分和含量的分析;
3)用HDQS絕緣油氣相色譜儀進行組分和含量的分析;
4)本試驗方法從取油樣到取得分析結(jié)果之間操作環(huán)節(jié)較多,應(yīng)力求減少每個操作環(huán)節(jié)可能帶來的誤差。一般取兩次平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值為測定值。
5.2繞組直流電阻測量:
要求:使用HDZRC-20A直流電阻測試儀進行試驗
1)1.6MVA以上變壓器,各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%,無中性點引出的繞組,線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%
2)與以前相同部位測得值比較,其變化不應(yīng)大于2%
步驟:
1)在進行試驗之前必須仔細檢查被試設(shè)備是否與系統(tǒng)或其它設(shè)備相隔離
2)試驗設(shè)備、試驗接線應(yīng)盡量做到布置整齊美觀,特別是試驗用線一定要清晰明了,便于檢查
3)此試驗在大修前、后進行
4)大修時,應(yīng)在各分接位置上測量
5)對無載調(diào)壓,3年一次的測量和運行中更換分接頭位置后,只在使用分接頭位置上測量
6)必要的時候,試驗可用串激法進行,測量時的油溫以頂層油溫為準(zhǔn)
5.3 變壓器電容型套管的tgδ和電容量測量
要求:用HD6000異頻介質(zhì)損耗測試儀進行試驗
1)10KV以上繞組加壓10KV
2)35KV以下20℃時,tgδ不大于1.0%;66-220KV,20度時,tgδ不大于0.8%
3)主絕緣的絕緣電阻值不應(yīng)低于10000 MΩ;末屏的絕緣電阻值不應(yīng)低于1000 MΩ
4)末屏的絕緣電阻值低于1000 MΩ時,應(yīng)測量末屏對地的tgδ,其值不大于2%,電容量與出廠或上一次值比較不得超過±5%。
步驟:
1)斷開變壓器高、低壓側(cè)的所有連接線
2)試驗設(shè)備、試驗接線應(yīng)盡量做到布置整齊美觀,特別是試驗用線一定要清晰明了,便于檢查
3)主絕緣的tgδ值應(yīng)采用正接法測量;當(dāng)末屏絕緣電阻小于1000MΩ時,應(yīng)采用反接法
4)必須在試驗現(xiàn)場安裝安全遮欄并懸掛標(biāo)示牌,在可能有人經(jīng)過的通道處應(yīng)安排專門人員進行監(jiān)護
5)高空接線作業(yè)必須使用安全帶,試驗加壓前必須確認(rèn)無其它工作人員在變壓器附近或本體上
5.4 高、低壓繞組的絕緣電阻,吸收比或極化指數(shù)試驗;
要求:使用HD2705絕緣電阻測試儀進行測試
1)使用HD2000兆歐表,絕緣電阻換算到同一溫度下與前一次比較無明顯變化
2)10-30℃時,吸收比不低于1.3或極化指數(shù)不低于1.5
步驟:
1)斷開與變壓器的所有連接
2)對被試的變壓器的高、低壓繞組進行充分的放電
3)分別短接主變壓器的高壓和低壓繞組
4)分別測量高壓對低壓及地、低壓對高壓及地以及高、低壓繞組對地絕緣電阻并分別測量吸收比或極化指數(shù)
5.5 繞組直流泄漏電流試驗太原市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)多少錢一臺太原市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)多少錢一臺
要求:使用HDZG直流高壓發(fā)生器進行耐壓試驗
1)此試驗在大修后進行,試驗時將非被試?yán)@組應(yīng)接地,并讀取1分鐘的泄漏電流值
2)20℃時:20-35KV加壓20KV,1分鐘時泄漏電流不大于50uA;220KV加壓40KV,1分鐘泄漏電流不大于50uA
3)與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化