涂建
HDBM5300蓄電池在線監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)。
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(guò)充電、過(guò)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(cè)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(cè)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(méi)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(guò)對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)試規(guī)程是非常重要的。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(méi)有專(zhuān)人管理;
3手工檢測(cè)很困難,數(shù)據(jù)分析需要專(zhuān)業(yè)知識(shí);
4 很多場(chǎng)合不具備定期放電檢查的條件;
5 電池放電測(cè)試的風(fēng)險(xiǎn)很高;
6無(wú)人值守站的日常檢查費(fèi)用很高;
7 大部分電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只采集了電池的電壓,反映不出問(wèn)題;
8 具有“電池管理功能”的直流屏并沒(méi)有檢測(cè)到單體電池的內(nèi)阻和容量。
蓄電池在線監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)就是要在電池運(yùn)行過(guò)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(zhǎng)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(wèn)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(chǎng)維護(hù)費(fèi)用;便于集中監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)功能:在線測(cè)試每節(jié)蓄電池內(nèi)阻,系統(tǒng)采用直流內(nèi)阻在線測(cè)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(cè)得蓄電池內(nèi)阻存在技術(shù)難題。測(cè)試過(guò)程無(wú)須將充電機(jī)與蓄電池組斷開(kāi),不影響直流系統(tǒng)正常運(yùn)行,測(cè)試不受充電機(jī)紋波及外界環(huán)境干擾,數(shù)據(jù)測(cè)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(zhǎng)期欠充)進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電,并對(duì)過(guò)充電池進(jìn)行單體放電以解除過(guò)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(zhǎng)期過(guò)充而失水或長(zhǎng)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(guò)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(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)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(lèi)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(cè)的還可每月自動(dòng)生成WORD板本的“監(jiān)測(cè)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)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(cè)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(wú)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(chǎng)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(cè)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(chǎng)情況,靈活選擇有線方式或無(wú)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(cè)。每個(gè)模塊可監(jiān)測(cè)1組電池。
參數(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
組端電壓測(cè)量 | 電池組電壓測(cè)量范圍 | 0~300V |
電流測(cè)量 | 電流測(cè)量范圍 | 0~200A(可選傳感器) |
電流測(cè)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(chǎng)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% |
參數(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 | 參數(shù) |
單體電壓測(cè)量 | 單電池電壓測(cè)量范圍 | 0~16V |
電壓測(cè)量精度 | ±0.3% | |
單體內(nèi)阻 | 測(cè)量范圍 | 0 ~32000mW |
內(nèi)阻測(cè)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(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(chǎng)主機(jī)自動(dòng)控制,也可遠(yuǎn)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(duì)濕度 | <85% |
3、監(jiān)測(cè)主機(jī) HDBM5300
系統(tǒng)本地主機(jī)可對(duì)各種數(shù)據(jù)和報(bào)警過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)單獨(dú)存儲(chǔ),有利于數(shù)據(jù)檢索和分析利用,存儲(chǔ)空間至少可能存儲(chǔ)30天以上監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程聯(lián)測(cè)。
紹電氣二次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的基本要求,討論微機(jī)保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、要解決的若干問(wèn)題,及利用SEL保護(hù)可編程邏輯PLC功能,實(shí)現(xiàn)操作回路看手段智能化方案來(lái)探討繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)方案。
近年來(lái),隨著微機(jī)繼電保護(hù)的普遍應(yīng)用,保護(hù)裝置逐步具備了相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口,可實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置重要信息的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。充分利用數(shù)字式保護(hù)的技術(shù)特征,實(shí)現(xiàn)數(shù)字式保護(hù)的狀態(tài)檢修,改變目前保護(hù)裝置計(jì)劃?rùn)z修模式,將預(yù)防性試驗(yàn)改為預(yù)知性試驗(yàn),提高設(shè)備的安全運(yùn)行水平,已成為一種共識(shí)。
狀態(tài)檢修也叫預(yù)知性維修,首先由美國(guó)杜邦公司提出,以設(shè)備當(dāng)前的工作狀況為檢修依據(jù),通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段,診斷設(shè)備健康狀況,確定設(shè)備是否需要檢修或多佳檢修時(shí)機(jī)。狀態(tài)檢修的目標(biāo)是減少設(shè)備停運(yùn)時(shí)間,提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù),延長(zhǎng)設(shè)備壽命,降低運(yùn)行檢修費(fèi)用,改善設(shè)備運(yùn)行性能,提高經(jīng)濟(jì)效益。狀態(tài)檢修是建立在設(shè)備狀態(tài)有效監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上,根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析診斷的結(jié)果安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目,主要包含設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷、檢修決策三個(gè)環(huán)節(jié)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ),狀態(tài)監(jiān)測(cè)是設(shè)備診斷的依據(jù),檢修決策就是結(jié)合在線監(jiān)測(cè)與診斷的情況,綜合設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用要求確定具體的檢修計(jì)劃或策略。電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)實(shí)行的以預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修為主的檢修體制,主要依據(jù)檢修規(guī)程來(lái)確定檢修項(xiàng)目,存在設(shè)備缺陷較多的檢修不足,設(shè)備狀態(tài)較好的又檢修過(guò)度的狀況,一定程度上導(dǎo)致檢修的盲目性,實(shí)際上很難真正實(shí)現(xiàn)“應(yīng)修必修,修必修好”的檢修目標(biāo)。
電氣設(shè)備根據(jù)功能不同可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備,其中電氣二次設(shè)備主要包括繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障錄波器、就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)等。隨著一次設(shè)備狀態(tài)檢修的推廣,線路不停電檢修技術(shù)的應(yīng)用,因檢修設(shè)備而導(dǎo)致的停電時(shí)間將越來(lái)越短,從客觀上對(duì)電氣二次設(shè)備檢修提出了新的要求。作為電氣二次設(shè)備重要組成部分的繼電保護(hù),承擔(dān)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(shí)間等監(jiān)測(cè)和電力設(shè)備安全的重要職能,在實(shí)際運(yùn)行中因繼電保護(hù)造成的系統(tǒng)故障時(shí)有發(fā)生,盡管隨著術(shù)被廣泛應(yīng)用的數(shù)字式保護(hù)。
因此,繼電保護(hù)設(shè)備如何在檢修體制、檢修方法及檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢修周期等方面,通過(guò)合適的技術(shù)措施和手段,保證保護(hù)設(shè)備的可靠運(yùn)行適應(yīng)電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求,實(shí)行保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修將成為一種必然的選擇。
二、保護(hù)狀態(tài)檢修需求
傳統(tǒng)的繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及二次回路接線是通過(guò)進(jìn)行定期檢驗(yàn)確保裝置元件完好、功能正常,確保回路接線及定值正確。若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障,只有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障,保護(hù)將不能正確動(dòng)作。以往的保護(hù)檢驗(yàn)規(guī)程是基于靜態(tài)型繼電器而設(shè)計(jì)的,未充分考慮到數(shù)字式保護(hù)的技術(shù)特點(diǎn),對(duì)數(shù)字式保護(hù)沿用以前規(guī)程規(guī)定實(shí)施的檢修周期、項(xiàng)目不盡合理。
同時(shí),現(xiàn)在電網(wǎng)主接線方式在很大程度上限制了設(shè)備停役檢修的時(shí)間,如一臺(tái)半斷路器接線方式的線路保護(hù)很難實(shí)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(kāi)關(guān),變壓器保護(hù)很難因保護(hù)校驗(yàn)而要求變壓器停電,母差保護(hù)、失靈保護(hù)的定期檢驗(yàn)安排更是困難重重。
另一方面,帶電校驗(yàn)保護(hù)具有實(shí)施上的安全風(fēng)險(xiǎn)和人員安全責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。因此,在實(shí)際運(yùn)行中基本上很難保證保護(hù)設(shè)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(shí)間等監(jiān)測(cè)和電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求完成檢驗(yàn)項(xiàng)目。尤其數(shù)字式保護(hù)的特性在很大程度上取決于軟件編程,這并非可以通過(guò)傳統(tǒng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)發(fā)現(xiàn)保護(hù)特性的