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(dòng)維護(hù)系統(tǒng)。可完成對電池組電壓、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)測和告警功能。能對蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)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(shí)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(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)意識到通過對電池實(shí)時(shí)監(jiān)測可以及時(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(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(dòng)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(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(shí)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(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(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期過充而失水或長期欠充而硫化,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
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?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)測的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測和維護(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(dòng)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(bào)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??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(xiǎn)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(gè)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(shí)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(dòng)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(dòng)均衡電壓維護(hù)。
模塊功能:
1在線監(jiān)測功能:實(shí)時(shí)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(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(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期過充而失水或長期欠充而硫化,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。
4每個(gè)模塊可監(jiān)測4節(jié)12V電池。
絕緣油試驗(yàn)方法、類別及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《絕緣油試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》規(guī)定;3) 絕緣油擊穿電壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下:
投入運(yùn)行前不應(yīng)低于40kV;運(yùn)行中不應(yīng)低于35kV;
4)投入運(yùn)行前的絕緣油tgδ(%)標(biāo)準(zhǔn)為:90℃時(shí),不應(yīng)大于1;運(yùn)行的絕緣油的介損tgδ(%)標(biāo)準(zhǔn)為:90℃時(shí),不應(yīng)大于4 。5) 中溶解氣體的色譜分析,應(yīng)符合下列規(guī)定:
a) 油中H2與烴類氣體含量(體積分?jǐn)?shù))超過下列任何一項(xiàng)數(shù)值時(shí)應(yīng)引起注意:總烴含量大于150×10-6;H2含量大于150×10-6;C2H2含量大于5×10-測得的氫、乙炔、總烴含量,應(yīng)無明顯差別。b) 烴類氣體總和的產(chǎn)氣速率大于0.25ml/h(開放式)和0.5 ml/h(密封式),或相對產(chǎn)氣速率大于10%/月則可認(rèn)為設(shè)備有異常。6) 絕緣油其它詳細(xì)試驗(yàn)項(xiàng)目見《絕緣油試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》。
5.4.7交流耐壓試驗(yàn)
試驗(yàn)周期為更換繞組后、必要時(shí)。試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz,電壓波形應(yīng)盡可能接近正弦波形。試驗(yàn)所需電源容量按下式計(jì)算: P = ωCxUs2×10-3 kVA 式中:ω——電源角頻率 Us——試驗(yàn)電壓(kV)Cx——被試品的電容量(μF)
4) 試驗(yàn)接線圖如下:工頻交流耐壓試驗(yàn)接線圖中: T1---調(diào)壓器;T2---試驗(yàn)變壓器;R1---限流電阻;R2---保護(hù)電阻; RC---阻容分壓器;CX---被試品;G---球間隙;K---短接開關(guān);PA---毫安表。5) 限流電阻按照0.2~1.0Ω/V選取,保護(hù)電阻按1.0Ω/V選取。球隙的放電電壓應(yīng)調(diào)整到試驗(yàn)電壓的1.1~1.15倍。如果在試驗(yàn)中需要測量電容電流,可在試驗(yàn)變壓器高壓線圈尾端接入毫安表和與它并聯(lián)的短路保護(hù)開關(guān)。
繞組應(yīng)兩端短接進(jìn)行試驗(yàn),交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下表,試驗(yàn)時(shí)間為1分鐘;
額定電壓 kV | 工作電壓 kV | 線端交流試驗(yàn) 電壓值 (kV) | 中性點(diǎn)交流試驗(yàn) 電壓值 (kV) | ||
全部更 換繞組 | 部分更 換繞組 | 全部更 換繞組 | 部分更 換繞組 | ||
110 | 126.0 | 200 | 170(195) | 95 | 80 |
注: 括號內(nèi)數(shù)值適用于不固定接地或經(jīng)小電抗接地系統(tǒng)
油浸式電抗器、消弧線圈定期試驗(yàn)電壓值按部分更換繞組電壓值進(jìn)行
5.4.8電抗器測溫裝置、氣體繼電器、冷卻裝置的絕緣電阻測量和二次回路試驗(yàn)
1) 試驗(yàn)周期為定期、大修后、必要時(shí)。2) 測量測溫裝置、氣體繼電器、冷卻裝置絕緣電阻,采用2500V兆歐表測量,絕緣電阻一般不低于1MΩ。
3) 測溫裝置密封良好,指示正確,測溫湖州市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)訂做湖州市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)訂做電阻值應(yīng)和出廠值相符。氣體繼電器整定值符合運(yùn)行規(guī)程要求,動(dòng)作正確。冷卻裝置投運(yùn)后,流向、溫升和聲響正常,無滲漏;強(qiáng)油水冷裝置的檢查和試驗(yàn),按制造廠規(guī)定。
5.4.9 整體密封檢查1) 試驗(yàn)周期為大修后。2) 電抗器及消弧線圈,在油枕頂部施加0.035MPa壓力,試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間24h無滲漏。
3) 試驗(yàn)時(shí)帶冷卻器,不帶壓力釋放裝置。5.4.10套管中電流互感器絕緣試驗(yàn)試驗(yàn)周期為大修后、必要時(shí)。采用2500V兆歐表,絕緣電阻一般不低于1MΩ。裝在消弧線圈內(nèi)的電壓、電流互感器的二次繞組應(yīng)測絕緣電阻。