涂建國
HDBM5300蓄電池在線監測系統是為滿足變電站直流電源、通信電源等系統而設計的一款在線式蓄電池監控及自動維護系統。可完成對電池組電壓、電池電流、單體電池電壓、單體電池內阻、電池環境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續時間等監測和告警功能。能對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。用于對2V、6V、12V蓄電池進行在線監測。
一、產品應用:
在電力二次設備及動力設備等系統中,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象都會導致電池損壞或電池容量急劇下降(即使只有一節電池性能惡化,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。很多電源系統用戶已經意識到通過對電池實時監測可以及時發現蓄電池潛在的危險。因此制定一個完整、有效、定期的蓄電池維護測試規程是非常重要的。從長遠來看,不僅能確保系統安全運行也可使您節約大量維護成本及不必要的損失。
1大多數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,數據分析需要專業知識;
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 大部分電池監測系統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。
蓄電池在線監測管理系統就是要在電池運行過程中把握電池的真實運行狀態,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;降低蓄電池現場維護費用;便于集中監測和網絡化管理。
二、產品功能:
1 在線巡檢功能:實時監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:在線測試每節蓄電池內阻,系統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,不影響直流系統正常運行,測試不受充電機紋波及外界環境干擾,數據測量準確、穩定。
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;確保電池組浮充時保持電壓均衡,使每節電池都始終處于佳活性狀態。 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、單體內阻等參數超過閾值告警。
5 數據分析和報表功能:配備強大的上位機監控分析軟件,通過對監測和檢測數據進行系統分析,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。可手動或自動生成各類符合客戶要求數據報表。采用上位機實時監測的還可每月自動生成WORD板本的“監測和維護月報表”并自動存入用戶的文件夾中。
6 數據傳輸和組網功能:設備具有LAN(以太網)、RS485數據傳輸接口實現遠程聯網監控。
三、產品特點
1 模塊化架構設計,每個本地主機可監控2組,每組12V※18節電池數據,每組電池中每個模塊負責4節電池的數據采集,系統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、自動維護狀態、設備存儲狀態及各項運行參數和告警記錄。面板具有電源、設備故障、越限報警指示燈。
4 參數設置:設備具有就地和遠方對系統基本數據的重新設置、更改、刪除功能。可就地進行參數設置或遠程調閱和配置裝置參數。
5 方式:現場聲光告警(可消音)、上位機及監控端告警。
6 系統可擴展強,如后續添加蓄電池組監測均可方便加入統一管理。
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 可根據客戶現場情況,靈活選擇有線方式或無線方式進行組網和傳輸數據。
四、產品組成:
1、蓄電池整組參數采集模塊HDBM5300
HDBM5300蓄電池整組參數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測。每個模塊可監測1組電池。
參數指標
項目 | 內容 | 參數 |
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% | |
數據采集 | 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 | |
工作環境 | 環境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
2、均衡內阻測試模塊 HDBM5300
工作程序
5.1 絕緣電阻試驗
5.1.1 設備清單和要求
a) 溫度計 ( 誤差± 1 ℃ ) 、濕度計 ;
b)500 v 兆歐表 1 塊、 2500 v 或 500v 兆歐表 1 塊。
5.1.2 作業程序
5.1.2.1 測試方法
測量電纜的絕緣電阻是檢查其絕緣狀態的基本和簡便的方法。用兆歐表來測量設 備的絕緣電阻 , 由于受到介質吸收電流的影響 , 兆歐表的指示值隨時間逐步增大 , 對電纜 而言 , 通常讀取穩定值 , 作為工程上電纜的絕緣電阻值。一般對電纜的線芯對外屏蔽 (EP 主絕緣 ) 、外屏蔽對地 ( 即外護套 ) 及護層保護器都應進行絕緣電阻試驗。
5.1.2.2 試驗步驟
a) 測量并記錄環境溫度和濕度。
b) 將所有被試部分充分放電。
c) 將兆歐表地線端子用接地線和接地體連接好 , 用絕緣把手將兆歐表相線接觸被測
量部位的引出端頭上 , 穩定后 , 記錄絕緣電阻值。拆離兆歐表相線 , 關兆歐表
d) 將被測回路對地放電。
e) 測量其他部分。
51.3.3 注意事項
在試驗中讀取絕緣電阻數值后 , 應先斷開接至被試品的連接線 , 然后再將兆歐表停止運轉 , 注意 : 電纜一般電容量較大 , 兆歐表初讀數可能為零。
5.1.4 試驗結果判斷依據
a) 對于 110kV 及以上電纜進行外護套絕緣電阻測試 ( 必須在有外電極的條件下進
行 ), 每 h 絕緣電阻值不低于 0.5 ( 使用 500 v 兆歐表 );
b)0.6/1kV 以上等級電纜主絕緣的絕緣電阻測量采用 2500 v 或 5000V 兆歐表 , 絕緣電阻標準自行規定。
5.2 交流耐壓
5.2.1 設備清單和要求
交流耐壓試驗可選用工頻耐壓試驗設備、工頻串聯諧振耐壓試驗設備或變頻串聯諧振 耐壓試驗設備 , 設備電壓及容量由所試電纜的情況確定。
5.2.1.1 工頻耐壓試驗設備
試驗變壓器 : 額定電流 In 大于試品所需電流 Ix( 估算公式為 Ix=UωC); 高壓側額 定電壓 Un 應大于試驗所需電壓的 1.2 倍。
5.2.1.2 工頻串聯諧振耐壓設備
a) 串聯電抗器 : 耐壓應高于試驗電壓(kV); 電感量應近似等于和額定電流應近似等于 UωC 。
b) 試驗變壓器 : 額定電流 In 大于試品所需電流 Ix( 估算公式為 Ix=UωC); 容量和高壓側額定電壓 Un 可用下式估算 :
S > ( *補償時 ) KV
> ( 非*補償時 ) KVA式中 :
Q —電抗器的品質因數。
c) 調壓器 : 容量與試驗變壓器匹配。
5.2.1.3 變頻串聯諧振耐壓試驗設備
a) 串聯電抗器 : 耐壓應高于試驗電壓(kV); 電感量和額定電流估算同工頻串聯
諧振。
b) 試驗變壓器 : 額定電流 In 大于試品所需電 ( 估算公式同并聯諧振 ); 容量和高壓側額定電壓 Un 可用下式估算 :
S > , KVA , KV
c) 調壓器 : 容量與試驗變壓器匹配。
5.2.1.4 其他通用設備
a) 限流電阻 : 通常取 0.2~10/V 。對于諧振回路可不使用限流電阻。
b) 過電壓保護球隙 : 按高壓電氣設備絕緣試驗電壓和試驗方法規定選擇球隙和球徑。
c) 球隙保護電阻 : 通常取 1 /V 。也可近似計算值為 :式中:
—允許波頭的陡度,取=5KV/
d)交流電壓測量設備:根據電壓選擇合適變比的分壓器(或電壓互感器)和合適量程的電壓表(如果采用諧振方法可采用普通電壓表),要求整體測量精度1.5級以上。
e)2級毫安表一塊,;量程大于圖 2 工頻耐壓試驗接線
Ty—調壓器 ;T—試驗變壓器 ;R—限流電阻 ;r—球隙保護電阻 ;G—球間隙 ;Cx—被試品 ; C1 、 C2—電容分壓器 ;V—電壓表
5.2.2 作業程序
5.2.2.1 測量方法
a)根據相關規定或制造廠家的規定值確定試驗電壓,并根據試驗電壓和所試電纜的電容及長度選擇合適電壓等級的電源設備、測量儀表和保護電阻。如試驗電壓較高,則推薦采用串聯諧振以降低試驗電源的容量,試驗前應根據相關數據計算電抗器、變壓器的參數,以保證諧振回路能匹配諧振以達到所需的試驗電壓和電流。
b)試驗前先進行主絕緣電阻和交叉互聯、外護套的試驗 , 各項試驗合格后再進行本項
試圖 3 工頻串聯諧振耐壓試驗接線圖
Ty—調壓器 ;T—試驗變壓器 ;L —可調電抗 器 ;R —限流電阻 ;Cx—被試品 ;
C1 、 C2 —電容分壓器 ;V —電壓表圖 4 變頻串聯諧振耐壓試驗接線圖
T—試驗變壓器 ;L—電抗器 ;Cx—被試品 ;C1 、 C2—電容分壓器 ;V—電壓表 ;A —電流表
5.2.2.2 試驗步驟
a) 檢查試驗電源、調壓器和試驗變壓器正常。按接線圖準備試驗 , 保證所有試驗設
備、儀表儀器接線正確、指示正確。
b) 一切設備儀表接好后 , 在空載條件下調整保護間隙 , 其放電電壓為試驗電壓的 110%~120% 范圍內 ( 如采用串聯諧振 , 需要另外的變壓器調整保護間隙 ) 。并調 整試驗電壓在高于試驗電壓 5% 下維持 2min 后將電壓降至零 , 拉開電源。
c) 經過限流電阻 R 在高壓側短路 , 調整過流保護跳閘的可靠性浙江省蓄電池在線監測系統價格。
d) 電壓和電流保護調試檢查無誤 , 各種儀表接線正確后 , 即可將高壓引線接到被試
繞組上進行試驗。浙江省蓄電池在線監測系統價格
e) 升壓必須從零開始 , 升壓速度在 40% 試驗電壓以內可不受限制 , 其后應均勻升
壓 , 速度約每秒 3%的試驗電壓。升至試驗電壓后維持規程所規定時間。
f) 將電壓降至零 , 拉開電源 , 該試驗結束。