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(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(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,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(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:設備具有LAN(以太網(wǎng))、RS485數(shù)據(jù)傳輸接口實現(xiàn)遠程聯(lián)控。
三、產(chǎn)品特點
1 模塊化架構(gòu)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(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(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
項目 | 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 |
采集間隔時間 | 1分鐘(默認),可編程 | |
通信方式 | 內(nèi)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% |
參數(shù)指標
項目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
單體電壓測量 | 單電池電壓測量范圍 | 0~16V |
電壓測量精度 | ±0.3% | |
單體內(nèi)阻 | 測量范圍 | 0 ~32000mW |
內(nèi)阻測量精度 | ±2% | |
均衡 | 均衡精度 | <5mv |
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(nèi)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 | DC424V | |
輸入絕緣電阻 | ≥10MΩ,600V | |
工作環(huán)境 | 環(huán)境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
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)測。
紹電氣二次設備實施狀態(tài)檢修的基本要求,討論微機保護設備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、要解決的若干問題,及利用SEL保護可編程邏輯PLC功能,實現(xiàn)操作回路看手段智能化方案來探討繼電保護狀態(tài)檢修的實現(xiàn)方案。
近年來,隨著微機繼電保護的普遍應用,保護裝置逐步具備了相應的數(shù)據(jù)接口,可實現(xiàn)保護裝置重要信息的數(shù)據(jù)遠傳。充分利用數(shù)字式保護的技術特征,實現(xiàn)數(shù)字式保護的狀態(tài)檢修,改變目前保護裝置計劃檢修模式,將預防性試驗改為預知性試驗,提高設備的安全運行水平,已成為一種共識。
狀態(tài)檢修也叫預知性維修,首先由美國杜邦公司提出,以設備當前的工作狀況為檢修依據(jù),通過狀態(tài)監(jiān)測手段,診斷設備健康狀況,確定設備是否需要檢修或多佳檢修時機。狀態(tài)檢修的目標是減少設備停運時間,提高設備可靠性和可用系數(shù),延長設備壽命,降低運行檢修費用,改善設備運行性能,提高經(jīng)濟效益。狀態(tài)檢修是建立在設備狀態(tài)有效監(jiān)測基礎上,根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結(jié)果安排檢修時間和項目,主要包含設備狀態(tài)監(jiān)測、設備診斷、檢修決策三個環(huán)節(jié)。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎,狀態(tài)監(jiān)測是設備診斷的依據(jù),檢修決策就是結(jié)合在線監(jiān)測與診斷的情況,綜合設備和系統(tǒng)的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略。電力系統(tǒng)長期以來實行的以預防性計劃檢修為主的檢修體制,主要依據(jù)檢修規(guī)程來確定檢修項目,存在設備缺陷較多的檢修不足,設備狀態(tài)較好的又檢修過度的狀況,一定程度上導致檢修的盲目性,實際上很難真正實現(xiàn)“應修必修,修必修好”的檢修目標。
電氣設備根據(jù)功能不同可分為一次設備和二次設備,其中電氣二次設備主要包括繼電保護、自動裝置、故障錄波器、就地監(jiān)控和遠動等。隨著一次設備狀態(tài)檢修的推廣,線路不停電檢修技術的應用,因檢修設備而導致的停電時間將越來越短,從客觀上對電氣二次設備檢修提出了新的要求。作為電氣二次設備重要組成部分的繼電保護,承擔著保障電網(wǎng)穩(wěn)定和境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續(xù)時間等監(jiān)測和電力設備安全的重要職能,在實際運行中因繼電保護造成的系統(tǒng)故障時有發(fā)生,盡管隨著術被廣泛應用的數(shù)字式保護。
因此,繼電保護設備如何在檢修體制、檢修方法及檢驗項目、檢修周期等方面,通過合適的技術措施和手段,保證保護設備的可靠運行適應電網(wǎng)安全運行的要求,實行保護設備狀態(tài)檢修將成為一種必然的選擇。
二、保護狀態(tài)檢修需求
傳統(tǒng)的繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線是通過進行定期檢驗確保裝置元件完好、功能正常,確?;芈方泳€及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現(xiàn)故障,只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障,保護將不能正確動作。以往的保護檢驗規(guī)程是基于靜態(tài)型繼電器而設計的,未充分考慮到數(shù)字式保護的技術特點,對數(shù)字式保護沿用以前規(guī)程規(guī)定實施的檢修周期、項目不盡合理。
同時,現(xiàn)在電網(wǎng)主接線方式在很大程度上限制了設備停役檢修的時間,如一臺半斷路器接線方式的線路保護很難實現(xiàn)停電檢修,除非結(jié)合線路停電檢修;雙母線接線方式已逐步取消旁路開關,變壓器保護很難因保護校驗而要求變壓器停電,母差保護、失靈保護的定期檢驗安排更是困難重重。
另一方面,帶電校驗保護具有實施上的安全風險和人員安全責任風險。因此,在實際運行中基本上很難保證保護設備可以有效地按照《繼境溫度、電池電壓均衡度、剩余容量和放電可持續(xù)時間等監(jiān)測和電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》的要求完成檢驗項目。尤其數(shù)字式保護的特性在很大程度上取決于軟件編程,這并非可以通過傳統(tǒng)的檢驗項目來發(fā)現(xiàn)保護特性的