涂建
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)??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。
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(shí);
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(duì)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(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(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(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)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(duì)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(duì)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、
有影響的。因此應(yīng)對(duì)軸電流保護(hù)設(shè)置一定延時(shí),避過瞬時(shí)的脈沖電流,并對(duì)峰值進(jìn)行記錄分析,這樣,既能保證設(shè)備的正常運(yùn)行,又可發(fā)現(xiàn)故障隱患,及早處理。2.2 軸絕緣電阻測量法三峽 發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠商尤為重視軸絕緣的有效系,從制造結(jié)構(gòu)上在軸領(lǐng)與大軸絕緣層中加裝金屬銅箔,將軸領(lǐng)絕緣分為兩段,并將銅箔用導(dǎo)線引出到大軸表面的金屬環(huán)上,采用兩塊SINEAX V604 通用可編程變送器利用姆歐法對(duì)兩段分別系絕緣電阻。通過直接測量軸絕緣電阻來檢測軸絕緣情況。當(dāng)其中的一段絕緣損壞后發(fā)信,發(fā)電機(jī)可以繼續(xù)運(yùn)行,兩端絕緣都異常后跳閘。圖4 是ALSTOM發(fā)電機(jī)廠商采用歐姆表法進(jìn)行絕緣測試的連接示意圖。通用可編程變送器通過注入幅值為60 至380 μA 自適應(yīng)的恒定電流信號(hào),測量端口電壓來計(jì)算回路絕緣情況。裝置具備多個(gè)信號(hào)指示燈。當(dāng)綠燈閃動(dòng)表明測量傳感器開路,表示被測回路絕緣良好。如果測量電阻低于測量整定值,則指示燈變?yōu)槌A粒甘颈粶y回路絕緣下降。這種方法還可以實(shí)現(xiàn)一些額外的功能試驗(yàn)。比如,在上導(dǎo)軸上進(jìn)行油膜電阻的測試。盡管結(jié)果不*可信,但當(dāng)軸有輕微的擦傷或者有熱塊惡化時(shí),仍然能指示出一定的金屬間的系。如果運(yùn)行著的電機(jī)具有較高的阻值時(shí),表明軸絕緣情況良好。另外,當(dāng)需了解在高壓潤滑系統(tǒng)建立油膜、決定啟動(dòng)系統(tǒng)多快能完成油膜建立或在停機(jī)時(shí)油膜能支持多久的情況時(shí),也可以使用這種測試。3 軸絕緣監(jiān)測裝置運(yùn)行情況分析采用軸CT 測量大軸電流的方式,是間接測量方式。由于其安裝環(huán)境的限制,機(jī)組內(nèi)部強(qiáng)磁場、強(qiáng)電場以及可控硅靜止勵(lì)磁裝置產(chǎn)生的脈沖等諸多因素都會(huì)影響軸電流的測量。加上軸CT 的變比較大,其CT 二次電流多為毫安級(jí),抗干擾能力差,致使軸CT測量裝置在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),可能就已超過整定值而誤發(fā)信號(hào)。分析認(rèn)為,引起誤差大的主要原因在于:①空間磁場分布不均勻;②軸電流互感器安裝平整度、水平度、精密度等方面??傮w上說,由于軸電流測量信噪比低,測量值很難真實(shí)反映大軸絕緣情況。由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足,在整定上還有待進(jìn)一步優(yōu)化,也可以考慮減小CT變比來提高信噪比的嘗試。
采用注入式軸絕緣電阻監(jiān)測的方式是一種直接測量方式。對(duì)于軸電壓不高,且磁路設(shè)計(jì)良好的軸絕緣,系效果較好。三峽左岸機(jī)組軸絕緣裝置運(yùn)行情況良好,在機(jī)組運(yùn)行期間,曾監(jiān)測到軸領(lǐng)根部由大量碳刷粉末堆積導(dǎo)致的軸絕緣下降,并正確告警。對(duì)于磁路和磁場狀況不理想的機(jī)組而言,軸電壓可能較高、所含高次諧波較大時(shí),需對(duì)測量回路采用濾波措施。可以在測量回路上并接濾波電容,消除對(duì)裝置測量的影響。HDBM5300蓄電池均衡維護(hù)系統(tǒng)開關(guān)電器用通
大軸接地碳刷接地不良將影響軸絕緣監(jiān)測裝置測量。由于三峽機(jī)組推力軸承與推力頭間無絕緣,僅靠位于推導(dǎo)下端的大軸接地碳刷平衡與大地間的地位差。大軸接地碳刷的好壞,勢必間接關(guān)系推導(dǎo)軸承的運(yùn)行安全。因此定期檢查大軸接地碳刷的接觸是十分有必要的。在進(jìn)行大軸接地碳刷定期檢查或更換工作時(shí)應(yīng)注意檢查碳刷在刷握內(nèi)活動(dòng)自如,彈簧應(yīng)壓在碳刷中心位置,壓力正常,HDBM5300蓄電池均衡維護(hù)系統(tǒng)開關(guān)電器用通檢查發(fā)電機(jī)碳刷運(yùn)行正常。配電網(wǎng)作為面向用戶的終端電網(wǎng),隨著整個(gè)社會(huì)的不斷發(fā)展,配網(wǎng)快速擴(kuò)張,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜。同時(shí),用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求越來越高,配網(wǎng)事故可能造成的損失也越來越大,對(duì)配網(wǎng)的調(diào)度、操作安全性要求也就越來越高,因此,尋求一種適用于我國城鄉(xiāng)配網(wǎng)特點(diǎn)的防誤閉鎖系統(tǒng)成為供電系統(tǒng)和電力自動(dòng)化設(shè)備廠家的共同的