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)計的一款在線式蓄電池監(jiān)控及自動維護系統(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(yīng)用：

在電力二次設(shè)備及動力設(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(shè)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(shè)備的正常運轉(zhuǎn)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(yù)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(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(shè)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(luò)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(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(nèi)阻存在技術(shù)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(shè)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(nèi)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(nèi)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。可手動或自動生成各類符合客戶要求數(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(shè)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(gòu)設(shè)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(diào)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(shè)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(shè)備故障、越限報警指示燈。

4  參數(shù)設(shè)置：設(shè)備具有就地和遠方對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、更改、刪除功能。可就地進行參數(shù)設(shè)置或遠程調(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

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(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(nèi)阻的技術(shù)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(shè)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(nèi)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。

參數(shù)指標

3、監(jiān)測主機 HDBM5300

    系統(tǒng)本地主機可對各種數(shù)據(jù)和報警過程數(shù)據(jù)進行分類單獨存儲，有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用，存儲空間至少可能存儲30天以上監(jiān)測數(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)實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降，電纜的壽命明顯縮短。目前國內(nèi)外對水樹枝的生長研究尚不完善。一般認為，水樹枝的發(fā)展過程有以下幾種形式：
　　1）剩余應(yīng)變使水樹枝增長。當電纜在外加電壓下，若絕緣中含有水分，導體附近的絕緣材料中剩余的應(yīng)變就會增加，而應(yīng)變較大的局部區(qū)域便會生成水樹枝。
　　2）電場下的化學作用發(fā)展了水樹枝。
　　3）電泳與擴散力的作用使水樹枝生長。介質(zhì)電泳可以認為是不帶電荷的，但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場中運動，若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會向?qū)щ娋€芯附近的高電場區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對偏高，水分因此而膨脹，形成較大的壓力，使間隙擴大，引起水樹枝的擴大和發(fā)展。
　　電樹枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細微開裂，形成細小的通道，并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產(chǎn)生，將會使介質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此，電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴重的故障隱患。
2　電纜試驗
　　為了保證電纜安全可靠運行，有關(guān)的標準對電纜的各種試驗做了明確的規(guī)定。主要試驗項目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的，其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來國內(nèi)外的試驗和運行經(jīng)驗證明：直流耐壓試驗不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978～1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中，發(fā)生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km，發(fā)生故障107次，國內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故，相當數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗產(chǎn)生的負面效應(yīng)引起。因此，國內(nèi)外有關(guān)部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067／CD要求對于220 kV電壓等級以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
　　研究表明，直流耐壓試驗時對絕緣的影響主要表現(xiàn)在：
　　1）電纜的局部絕緣氣隙部位由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累，降低局部電場強度，使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。
　　2）試驗電壓往往偏高，絕緣承受的電場強度較高，這種高電壓對絕緣是一種損傷，使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷，而且，定期性的預(yù)防性試驗使電纜多次受到高壓作用，對絕緣的影響形成積累效應(yīng)。
　　3）試驗時，其電場分布是按體積電阻分布的，與緣狀況。
　　4）交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹枝和水樹枝，在攀枝花市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)制造廠家攀枝花市蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)制造廠家直流電壓下易造成電樹枝放電，加速絕緣老化。
　　交流耐壓試驗由于試驗狀況接近電纜的運行工況，耐壓電壓值較低，而且，耐壓時間適當加長，更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此，國內(nèi)外機構(gòu)大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗，取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗。
3　交流耐壓試驗
3．1　試驗標準
　　根據(jù)IEC和CIGRE推薦的XLPE交流耐壓試驗標準，國外現(xiàn)行的標準包括：標準一：試驗電壓為1．7倍U0（額定相電壓），耐壓時間5 min 標準二：試驗電壓為U0，耐壓時間24 h。