HDBM5300蓄電池在線監(jiān)測(cè)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(dòng)維護(hù)系統(tǒng)。可完成對(duì)電池組電壓、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(shí)間等監(jiān)測(cè)和告警功能。能對(duì)蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)均衡電壓維護(hù)。用于對(duì)2V、6V、12V蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。 

一、產(chǎn)品應(yīng)用：

在電力二次設(shè)備及動(dòng)力設(shè)備等系統(tǒng)中，蓄電池組是重要的儲(chǔ)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(huì)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(huì)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(shí)可靠的對(duì)電池組進(jìn)行巡回檢測(cè)對(duì)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(cè)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(gè)慘痛的教訓(xùn)，即:在市電斷電時(shí),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(shí)到通過對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池潛在的危險(xiǎn)。因此制定一個(gè)完整、有效、定期的蓄電池維護(hù)測(cè)試規(guī)程是非常重要的。從長(zhǎng)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(cè)很困難，數(shù)據(jù)分析需要專業(yè)知識(shí)；

4 很多場(chǎng)合不具備定期放電檢查的條件；

5 電池放電測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)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(cè)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(cè)到單體電池的內(nèi)阻和容量。

蓄電池在線監(jiān)測(cè)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(dòng)力。主要意義包括：改善蓄電池的使用條件，延長(zhǎng)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(shí)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(chǎng)維護(hù)費(fèi)用；便于集中監(jiān)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)化管理。

二、產(chǎn)品功能：

1 在線巡檢功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)功能：在線測(cè)試每節(jié)蓄電池內(nèi)阻，系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測(cè)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(cè)得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測(cè)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(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

3 在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)巡檢各單體電池電壓，并針對(duì)低于設(shè)定浮充電壓的電池（長(zhǎng)期欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對(duì)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(shí)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(zhǎng)期過充而失水或長(zhǎng)期欠充而硫化，同時(shí)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(shí)間和使用壽命。打破“水桶原理”即使有落后電池存在也不會(huì)再影響其他電池性能。同時(shí)為日常維護(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個(gè)“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺(tái)

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(bào)表功能：配備強(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件，通過對(duì)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)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(duì)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?dòng)或自動(dòng)生成各類符合客戶要求數(shù)據(jù)報(bào)表。采用上位機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測(cè)和維護(hù)月報(bào)表”并自動(dòng)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(gè)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(gè)模塊負(fù)責(zé)4節(jié)電池的數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)可對(duì)任何電壓等級(jí)的閥控式鉛酸電池或磷酸鐵鋰電池組進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)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(hào)，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(dòng)維護(hù)狀態(tài)、設(shè)備存儲(chǔ)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(bào)警指示燈。

4  參數(shù)設(shè)置：設(shè)備具有就地和遠(yuǎn)方對(duì)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(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(chǎng)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(cè)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(xiǎn)線；

9 可根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)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(duì)電池組電壓、組電池充放電電流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)1組電池。

參數(shù)指標(biāo)

2、均衡內(nèi)阻測(cè)試模塊 HDBM5300

HDBM5300蓄電池均衡內(nèi)阻測(cè)試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內(nèi)阻、對(duì)蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)均衡電壓維護(hù)。

模塊功能：

1在線監(jiān)測(cè)功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的蓄電池組的：?jiǎn)误w電壓、單體電池內(nèi)阻、電壓均衡度；

2 在線內(nèi)阻檢測(cè)功能：在線檢測(cè)每節(jié)蓄電池內(nèi)阻，蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測(cè)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(cè)得蓄電池內(nèi)阻的技術(shù)難題。測(cè)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(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

3 在線自動(dòng)均衡維護(hù)功能：在蓄電池處于浮充狀態(tài)時(shí)自動(dòng)巡檢各單體電池電壓，并針對(duì)低于設(shè)定浮充電壓的電池（長(zhǎng)期欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對(duì)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(shí)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(zhǎng)期過充而失水或長(zhǎng)期欠充而硫化，同時(shí)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(shí)間和使用壽命。打破“木桶原理”即使有落后電池存在也不會(huì)再影響其他電池性能。同時(shí)為日常維護(hù)中容量、內(nèi)阻試驗(yàn)提供一個(gè)“起點(diǎn)”*的試驗(yàn)平臺(tái)。

4每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)4節(jié)12V電池。

參數(shù)指標(biāo)

3、監(jiān)測(cè)主機(jī) HDBM5300

    系統(tǒng)本地主機(jī)可對(duì)各種數(shù)據(jù)和報(bào)警過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類單獨(dú)存儲(chǔ)，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲(chǔ)空間至少可能存儲(chǔ)30天以上監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)。

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

 電纜耐壓試驗(yàn)手法的革新1概述

隨著我公司的發(fā)展,尤其是在城網(wǎng)改造和城市美化的要求,用交聯(lián)聚乙烯電纜(以下簡(jiǎn)稱:“交聯(lián)電纜”)代替架空線路已成為一種趨勢(shì),高電壓的電力交聯(lián)電纜使用的數(shù)量越來越多。為了檢驗(yàn)和保證交聯(lián)電纜的安裝質(zhì)量,在送電投運(yùn)前,對(duì)交聯(lián)電纜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交流耐壓試驗(yàn)十分必要。過去由于使用交聯(lián)電纜一般長(zhǎng)度都比較長(zhǎng)，因此容量較高，受試驗(yàn)設(shè)備的限制,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)交聯(lián)電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)比較困難,一般采用直流耐壓試驗(yàn)來代替。存在兩個(gè)缺點(diǎn): 

1)直流電壓對(duì)交聯(lián)聚乙烯絕緣,有積累效應(yīng),即“記憶性”。一旦電纜有了由于直流試驗(yàn)而引起的“記憶性”,它就需要很長(zhǎng)時(shí)間來釋放盡殘留在電纜中直流電荷。而當(dāng)該電纜投入運(yùn)行時(shí),直流電荷便會(huì)疊加在交流電壓峰值上,產(chǎn)生“和電壓”,遠(yuǎn)超過電纜的額定電壓,使絕緣加速老化,縮短使用壽命。

2)直流電壓分布與實(shí)際運(yùn)行的交流電壓不同,直流電場(chǎng)分布受電阻率影響,而交流下電場(chǎng)分布與電阻率和介電系數(shù)都有關(guān)。因此直流耐壓試驗(yàn)并不能象交流耐壓一樣可以準(zhǔn)確地反映電纜的機(jī)械損傷等明顯缺陷,直流試驗(yàn)合格的電纜,投入運(yùn)行后,在正常工作電壓作用下,也會(huì)發(fā)生絕緣故障。由此可見,對(duì)于交聯(lián)電纜采用傳統(tǒng)的直流耐壓試驗(yàn)是不可取的,應(yīng)予淘汰。近年來,國(guó)內(nèi)外許多專家都建議現(xiàn)場(chǎng)對(duì)交聯(lián)電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)來代替直流電壓試驗(yàn)。由于電力電纜對(duì)地電容量很大,在現(xiàn)場(chǎng)采用50Hz工頻進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)條件難以具備,但采用調(diào)頻電源進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn),條件是基本具備的。根據(jù)規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)絕緣耐壓試驗(yàn)中使用的交流電壓頻率,可采用30—300Hz。

2交流耐壓的幾種試驗(yàn)方法

 2·1串聯(lián)諧振

如果被試品的試驗(yàn)電壓較高,而電容量較小, 一般可采用串聯(lián)諧振方法,見圖1所示。

HDT變頻串聯(lián)諧振的等效電路

當(dāng)試驗(yàn)回路中ω0L =1ω0C(C包括CX、C1、C2)時(shí),試驗(yàn)回路產(chǎn)生串聯(lián)諧振,此時(shí)能在試品上產(chǎn)生較高的試驗(yàn)電壓(試驗(yàn)電壓高低與回路品質(zhì)因數(shù)有關(guān)),如果電容C較大,試驗(yàn)回路電流也較大,通過電抗器的電流也較大,這時(shí)試驗(yàn)設(shè)備一般難以滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需要;通常該試驗(yàn)接線僅適用于被試品電容量較小而試驗(yàn)電壓較高,試驗(yàn)變壓器能滿足試驗(yàn)容量要求而不能滿足試驗(yàn)電壓要求的情況。

對(duì)于電力電纜來說,被試設(shè)備的電容量C是固定的,要使試驗(yàn)回路產(chǎn)生諧振就要改變?cè)囼?yàn)回路的電感L或頻率ω,即:ω0=1 LC或L =1ω02C; 采用改變電感的方法來滿足串聯(lián)諧振需采用可調(diào)電抗器,但限于運(yùn)輸和在現(xiàn)場(chǎng)搬動(dòng),電抗器的體積和重量不能做得很大,因此可調(diào)電抗器的調(diào)節(jié)范圍是有限的。所以在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)采用調(diào)感的方法往往由于電抗器的范圍有限而不能滿足試驗(yàn)要求。

另一種方法是采用調(diào)頻的方法,即當(dāng)電抗器和電容固定時(shí)通過改變?cè)囼?yàn)電源頻率來使ω0L = 1 ω0C來達(dá)到所需的電壓,但這時(shí)需要一套調(diào)頻電源裝置。

 2·2并聯(lián)諧振

     如果被試品的試驗(yàn)電壓較低而試品容量較大時(shí),一般可采用并聯(lián)諧振方法,見圖2所示。

HDT變頻串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振的等效電路

當(dāng)試驗(yàn)回路中ω0L=1ω0C(C包括CX、C1、C2) 時(shí),試驗(yàn)回路產(chǎn)生并聯(lián)諧振,此時(shí)試品電壓等于電抗器電壓也等于升壓變壓器高壓側(cè)電壓。由于電抗器的補(bǔ)償作用,變壓器理論上僅提供回路阻性電流,可以大大降低對(duì)試驗(yàn)變壓器的容量要求。因此該試驗(yàn)回路適用于試品電容量大,而電壓較低的情況。低電壓的電抗器一般容易制作,試驗(yàn)時(shí)可采用幾個(gè)低電壓電抗器并聯(lián)的方法或利用可調(diào)電抗器改變電感的方法來滿足并聯(lián)諧振要求。如果有一套調(diào)頻電源裝置的話,也可采用改變?cè)囼?yàn)電源頻率的方法,使回路滿足試驗(yàn)要求。

 2·3串-并聯(lián)法

當(dāng)試驗(yàn)電壓較高、被試品電容量較大時(shí),采用上述兩種方法都難以滿足試驗(yàn)要求,主要是試驗(yàn)設(shè)備難以滿足要求:一是合適的高電壓大容量的電抗器一般單位都不具備;二是不同長(zhǎng)度的電纜電容量不相同,需要的電抗器也不一樣,即使是可調(diào)電抗器也往往由于可調(diào)范圍有限而難以滿足試驗(yàn)要求。因此僅靠配備合適的電抗器來滿足試驗(yàn)要求就比較困難,所以國(guó)內(nèi)外進(jìn)行長(zhǎng)電纜交流耐壓試驗(yàn)一般均采用串、并聯(lián)調(diào)頻諧振方式綿陽市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)訂做綿陽市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)訂做。

                 HDT變頻串聯(lián)諧振串-并聯(lián)諧振的等效電路

如圖3所示,在試驗(yàn)回路中串入電抗器產(chǎn)生串聯(lián)諧振來提高被試品試驗(yàn)電壓,在被試品兩端并聯(lián)電抗器使被試品電容電流大部份由電抗器來補(bǔ)償,從而使通過串聯(lián)電路中電抗器的電流大為減少,從而降低試驗(yàn)對(duì)電抗器、試驗(yàn)變壓器的要求。采用調(diào)頻電源裝置來改變?cè)囼?yàn)頻率使ω0L =1ω0C,使試驗(yàn)回路產(chǎn)生諧振。這樣試驗(yàn)設(shè)備就比較容易滿足試驗(yàn)要求。

舉例來說，如一條110kV交聯(lián)電纜長(zhǎng)為2km，其每km的電容量為0.12μF,每一相電纜總電容量大約為0.27uF,采用的補(bǔ)償電抗器為4個(gè)并聯(lián),每個(gè)電抗器的電感量為200H左右,串聯(lián)電抗器電感也為200H左右, 在電抗器1串4并的串并聯(lián)諧振接線情況下,通過變頻電源盡量使試驗(yàn)頻率接近于50Hz,計(jì)算的試驗(yàn)頻率大約為48-45Hz,計(jì)算被試品電力電纜的電容電流大約為9.04A, 4個(gè)電抗器補(bǔ)償電感電流為7.23A,每個(gè)補(bǔ)償電抗器通過的電流不到2A,而串聯(lián)回路中的電抗器電流僅為