涂建國
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)??赏瓿蓪?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。可就地進(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)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
組端電壓測(cè)量 | 電池組電壓測(cè)量范圍 | 0~300V |
電流測(cè)量 | 電流測(cè)量范圍 | 0~200A(可選傳感器) |
電流測(cè)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(chǎng)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(duì)濕度 | <85% |
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。
負(fù)責(zé)試驗(yàn)技術(shù)的主管施工員應(yīng)在試驗(yàn)工作前負(fù)責(zé)編寫試驗(yàn)技術(shù)方案;并依據(jù)經(jīng)批準(zhǔn)的試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn);負(fù)責(zé)對(duì)試驗(yàn)報(bào)告中數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行審核;對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的疑點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核;必要時(shí),通知該項(xiàng)試驗(yàn)人員重新復(fù)試。對(duì)試驗(yàn)報(bào)告中的試驗(yàn)項(xiàng)目、數(shù)據(jù)是否符合規(guī)范要求負(fù)責(zé)。
3.2參加試驗(yàn)的人員應(yīng)該熟知試驗(yàn)工作內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;依據(jù)試驗(yàn)方案中確定的方法進(jìn)行試驗(yàn);認(rèn)真填寫試驗(yàn)記錄;維護(hù)試驗(yàn)儀器設(shè)備。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性、正確性和有效性負(fù)責(zé)。
4依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)4.1《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》 DL/T 596-19964.2《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》華北電力集團(tuán)公司2000年
5工作程序5.1使用的儀器設(shè)備
序號(hào) | 儀器設(shè)備名稱 | 型號(hào)規(guī)格 | 準(zhǔn)確度 等級(jí) | 生 產(chǎn) 廠 |
1 | 全自動(dòng)介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x | HD6100 |
| 武漢華頂電力 |
2 | 介質(zhì)損耗試驗(yàn)油杯 | HD6100A |
| 武漢華頂電力 |
3 | 測(cè)溫控溫儀 | 120 |
| 武漢華頂電力 |
4 | 絕緣油介電強(qiáng)度測(cè)試儀 | HDIIJ |
| 武漢華頂電力 |
5.2試驗(yàn)環(huán)境條件5.2.1試驗(yàn)環(huán)境溫度不低于5℃;相對(duì)濕度:≯80%;
5.2.2試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)無交叉施工、無振動(dòng)、無強(qiáng)電、磁場(chǎng)干擾等妨礙試驗(yàn)的工作。5.2.3高壓試驗(yàn)時(shí),在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)不得有造成其他人危險(xiǎn)的因素。5.2.4電源電壓波動(dòng)幅度不超過±5%;電源電壓的畸變率不超過5%,試驗(yàn)電源頻率與額定頻率之差應(yīng)在額定頻率的1%以內(nèi)。5.3試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作5.3.1 制定試驗(yàn)技術(shù)方案,進(jìn)行技術(shù)交底。5.3.2 布置試驗(yàn)場(chǎng)地,對(duì)正常試驗(yàn)和特殊性試驗(yàn)必須有試驗(yàn)接線圖。5.3.3 試驗(yàn)接線后需經(jīng)第二人按結(jié)線圖復(fù)查,以保證接線正確。5.3.4 試驗(yàn)前應(yīng)檢查遵義市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)品牌遵義市蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)品牌工作電源及接地是否可靠。5.4試驗(yàn)方法5.4.1絕緣油試驗(yàn)
1) 清洗油杯:使用汽油、苯或四氯化碳清洗然后烘干,并將油杯間隙調(diào)為2.5mm。2) 擊穿電壓試驗(yàn):試驗(yàn)時(shí)溫度15~25℃、濕度≯75%;油杯使用前再用試油沖洗二次。將試油沿杯壁徐徐倒入油杯,靜置10min;然后以3kV/s的速度升壓,直至油隙擊穿,記錄擊穿電壓值。然后對(duì)電極間的油充分?jǐn)嚢?,靜置5min后,進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。絕緣油測(cè)試儀的擊穿電流限制在5mA左右。試驗(yàn)圖如下:
3) 介質(zhì)損耗試驗(yàn):將試驗(yàn)油裝入測(cè)量tgδ值的油杯中,在工頻電壓下進(jìn)行測(cè)量。(油杯的清洗方法及要求與第1條相同,空油杯tgδ值不能大于0.01%)。將油杯放在耐壓5kV的絕緣板上,試驗(yàn)電壓2kV,測(cè)量常溫下(并換算到20℃時(shí)的tgδ值)和90℃時(shí)的tgδ值。