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)品應用:
在電力二次設備及動力設備等系統(tǒng)中,蓄電池組是重要的儲能設備,它可保證保護設備及通信設備的不間斷供電。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備的正常運轉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 在線內阻檢測功能:在線測試每節(jié)蓄電池內阻,系統(tǒng)采用直流內阻在線測試技術,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、準確測得蓄電池內阻存在技術難題。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 模塊化架構設計,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、設備故障、越限報警指示燈。
4 參數(shù)設置:設備具有就地和遠方對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設置、更改、刪除功能??删偷剡M行參數(shù)設置或遠程調閱和配置裝置參數(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
項目 | 內容 | 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),可編程 | |
通信方式 | 內部 | 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、均衡內阻測試模塊 HDBM5300
HDBM5300蓄電池均衡內阻測試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內阻、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、單體電池內阻、電壓均衡度;
2 在線內阻檢測功能:在線檢測每節(jié)蓄電池內阻,蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)采用直流內阻在線測試技術,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”測得蓄電池內阻的技術難題。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。
據(jù)超聲波信號達到傳感器的時差,通過聯(lián)立球面方程或雙曲面方程組計算空間坐標,進行精確定位,精度可達10cm。在實際應用中,可采用幅值方法進行初步定位,隨后根據(jù)現(xiàn)場需要決定是否需要進行進一步的精確定位。此外,由于設備內部的結構不同,超聲波信號傳播存在一定的復雜性,也可采取聲電聯(lián)合等定位方法。
6)信號詳測
在發(fā)現(xiàn)有可疑超聲波信號的部位后,應進行定位后對該部位進行詳細檢測,此工作必須使用傳感器固定裝置(如磁鐵固定座、固定座和綁扎帶等),進行綜合分析,必要時增加測點檢測。應記錄并存儲信號時間分辨率與電源周波頻率相當?shù)某暡ㄐ盘柕臅r域波形,以便于準確分析。記錄還應包括設備工況、環(huán)境條件等內容。
7)信號異常處理與分析
在電力設備檢測到超聲波局部放電信號異常時,應進行短期的在線監(jiān)測或其他方法的檢測,如特高頻檢測、絕緣介質的電/熱分解的成分分析、溫度檢測等手段,并加以綜合分析。
超聲波異常信號分析宜采用典型波形的比較法、橫向分析法和趨勢分析法。典型波形比較法是綜合考慮現(xiàn)場干擾因素后,獲得真正代表目標內部異常的超聲波信號與典型波形圖庫進行比較;橫向分析法即為目標部位的信號和相鄰區(qū)域信號或另相相同部位信號進行比較,確定是否有明顯異常信號;趨勢分析法為目標部位的信號與歷史數(shù)據(jù)相比較是否有明確的增長發(fā)展趨勢。異常信號分析時應綜合考慮工況因素的影響。
8)分析報告
分析報告主要應包括電力設備詳細名稱、電力設備工況、檢測詳細位置、使用檢測設備名稱、檢測者、檢測時間、檢測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析情況、建議與結論等內容。
2 帶電檢測時的注意事項
1)注意檢測儀器狀態(tài)良好。
2)不同的電力設備選擇合適的傳感器。
3)合理使用超聲硅脂,超聲波信號大部分在超聲波頻段范圍,在不同介質(如金屬與非金屬、固體與氣體)的交界面,信號會有明顯的衰減。使用接觸式超聲波檢測儀器時,在傳感器的檢測面上涂抹適量的超聲耦合劑后,檢測時傳感器可與殼體接觸良好,無氣泡或空隙,從而減少信號損失,提高靈敏度。
4)檢測時宜使用傳感器固定裝置,避免操作者的人為因素的影響。
5)選擇合適的檢測時間,注意外部干擾源?,F(xiàn)場干擾將降低局部放電檢測的靈敏度,甚至導致誤報警和診斷錯誤。因此,局部放電檢測裝置應能將干擾抑制南京市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)出廠價南京市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)出廠價到可以接受的水平。
6)提高檢出概率,建議使用信號時間分辨率與電源周波頻率相當?shù)某暡ㄐ盘柕臅r域波形的檢測設備,并記錄連續(xù)多工頻內的