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，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?？墒謩踊蜃詣由筛黝惙峡蛻粢髷?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

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

3、監(jiān)測主機 HDBM5300

流互感器也分為測量用與保護用兩類，基本結(jié)構(gòu)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(jù)電力系統(tǒng)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(wěn)態(tài)保護用與暫態(tài)保護用兩種，前者用于電壓比較低的電網(wǎng)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(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流將使CT的鐵心飽和，二次側(cè)信號波形發(fā)生畸變。PT二次側(cè)直接與電壓表連接，相當于運行在變壓器的空載狀態(tài)，短路會引起很大的短路電流，使用中不允許短路；CT二次側(cè)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(tài)，二次側(cè)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(wǎng)中消耗功率，成為系統(tǒng)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(xiàn)鐵磁諧振：PT的鐵心電感和系統(tǒng)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(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振，這種諧振現(xiàn)象，某些元件的電壓過高危及設(shè)備的絕緣，同時可能在非線性電感元件中產(chǎn)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(wǎng)，不論中性點接地方式如何，都曾發(fā)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(shè)計有10kV和35kV兩個電壓等級，它們的主要技術(shù)參數(shù)有：

1、額定電壓：10/3 kV；35/3 kV

2、設(shè)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(jù)：

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(shè)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(wěn)定性試驗。

通過試驗，考核所設(shè)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(nèi)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(jié)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(shù)字萬用表V1，被校驗電壓互感器的輸出送入數(shù)字萬用表V2，兩個數(shù)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(nèi)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(tǒng)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(chǎn)生試驗電壓，這個高電壓經(jīng)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(yīng)分壓器GDZ-I后，產(chǎn)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(jīng)過后續(xù)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(jiān)測系統(tǒng)廠家敦化市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)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(jù)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：