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
HDBM5300蓄電池均衡內阻測試模塊是可完成單體電池電壓、單體電池內阻、對蓄電池組進行自動均衡電壓維護。
模塊功能:
1在線監測功能:實時監測的蓄電池組的:單體電壓、單體電池內阻、電壓均衡度;
2 在線內阻檢測功能:在線檢測每節蓄電池內阻,蓄電池在線監測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*有效地解決了“在線、安全、準確”測得蓄電池內阻的技術難題。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“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、內阻試驗提供一個“起點”*的試驗平臺。
4每個模塊可監測4節12V電池。
參數指標
項目 | 內容 | 參數 |
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% | |
單體內阻 | 測量范圍 | 0 ~32000mW |
內阻測量精度 | ±2% | |
均衡 | 均衡精度 | <5mv |
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 | DC424V | |
輸入絕緣電阻 | ≥10MΩ,600V | |
工作環境 | 環境溫度 | 0~40℃ |
相對濕度 | <85% |
3、監測主機 HDBM5300
系統本地主機可對各種數據和報警過程數據進行分類單獨存儲,有利于數據檢索和分析利用,存儲空間至少可能存儲30天以上監測數據。
設備具有LAN(以太網)、RS485數據傳輸接口可上傳數據實現遠程聯網監測。
總則
3.1 檢驗前的準備要求
3.1.1絕緣試驗工作至少應由兩個以上人員進行;
3.1.2變壓器試驗前試驗方案,必須得到公司批準后方可實施;
3.1.3專人做好記錄,確保記錄真實、準確、工整;
3.1.4對施工現場進行安全監護,點檢人員負責項目質量驗收、簽證;
3.2 本試驗標準的有關編寫說明
3.2.1 本試驗標準是設備檢修中及檢修完畢后,單體試驗使用;
3.2.2 本試驗標準是指常規大修、小修中標準預防性試驗項目,不包括特殊試驗項目: 變壓器局放試驗、空載及短路損耗測試, 繞組變形試驗等重大特殊試驗項目一般由技術監督完成,試驗標準及方案令編.
3.3 試驗設備及試驗接線的基本要求
3.3.1 試驗所需電源一般取自現場檢修電源箱內,但是對于大容量試驗設備事先應核對檢修電源是否滿足要求;
3.3.2 試驗儀表應經檢驗合格,其精度應不低于0.5級;
3.3.3 試驗設備必須在校驗校驗合格期內;
3.3.4 試驗電源線.及試驗接線應盡量做到布置整齊美觀.
3.4 試驗條件和要求
3.4.1油浸式電力變壓器的絕緣試驗,應充滿合格油靜止20小時以上;
3.4.2測量介損時,對于注油和未注油的變壓器,10KV及以上者,試驗電壓為10KV,10KV以下者試
驗電壓為繞組的額定電壓;
3.4.3絕緣試驗時,以變壓器的上層油溫作變壓器絕緣的溫度;
3.4.5 測量繞組直流電阻時,所測結果應換算到20℃或者與以前相同溫度時的值,便于比較.
3.5 試驗過程中應注意的事項
3.5.1變壓器試驗時必須是在工作負責人在場的情況下進行;
3.5.2在進行試驗之前必須仔細檢查被試設備是否與系統或其它設備相隔離;
3.5.3在進行高電壓試驗時,必須在試驗現場安裝安全遮欄并懸掛標示牌,在可能有人經過的通道
處應安排專門人員進行監護;
3.5.4在試驗過程中,當出現異常情況時,應立即停止試驗,保持試驗現場,待分析出原因后再進行試驗或終止試驗。
3.5.5試驗現場的光線應充足,必要時應增加照明.
4 試驗項目
4.1 絕緣油中溶解氣體色譜分析;
4.2 繞組直流電阻測量;
4.3 變壓器電容型套管的tgδ和電容量測量;
4.4 高、低壓繞組的絕緣電阻,吸收比或極化指數試驗;
4.5 繞組直流泄漏電流試驗;
4.6 繞組連同套管的tgδ值測量;
4.7 變壓器絕緣油電氣強度及介損試驗;
4.8 鐵芯的絕緣電阻測量;
4.9 測量軛鐵夾件、綁扎銅帶、鐵芯、線圈壓環和穿芯螺栓的絕緣電阻;
4.10變壓器中性點氧化鋅避雷器試驗;
5 試驗要求
5.1絕緣油中溶解氣體色譜分析;
要求: 使用HDQS絕緣油氣相色譜儀進行測試
1)運行設備的油中H2與烴類氣體含量(體積分數)超過下列任何一項值時應引起注意:總烴含量大于150ppm;H2含量大于150 ppm;C2H2含量大于5 ppm;
2)總烴的相對產氣速率大于10%時應引起注意。對總烴起始含量很低的設備不宜采用此判據;
3)變壓器的產氣速率的注意值:
氣體組分 | 隔 膜 式 | 氣體組分 | 隔 膜 式 |
總烴 | 12ml/d | 一氧化碳 | 100 ml/d |
乙炔 | 0.2 ml/d | 二氧化碳 | 200 ml/d |
氫 | 10 ml/d |
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步驟:
1)從變壓器底部取油樣閥取油樣50 mL~80 mL;
2)將溶解的氣體從油中脫出來,再注入色譜儀進行組分和含量的分析;
3)用HDQS絕緣油氣相色譜儀進行組分和含量的分析;
4)本試驗方法從取油樣到取得分析結果之間操作環節較多,應力求減少每個操作環節可能帶來的誤差。一般取兩次平行試驗結果的算術平均值為測定值。
5.2繞組直流電阻測量:
要求:使用HDZRC-20A直流電阻測試儀進行試驗
1)1.6MVA以上變壓器,各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的2%,無中性點引出的繞組,線間差別不應大于三相平均值的1%
2)與以前相同部位測得值比較,其變化不應大于2%
步驟:
1)在進行試驗之前必須仔細檢查被試設備是否與系統或其它設備相隔離
2)試驗設備、試驗接線應盡量做到布置整齊美觀,特別是試驗用線一定要清晰明了,便于檢查
3)此試驗在大修前、后進行
4)大修時,應在各分接位置上測量
5)對無載調壓,3年一次的測量和運行中更換分接頭位置后,只在使用分接頭位置上測量
6)必要的時候,試驗可用串激法進行,測量時的油溫以頂層油溫為準
5.3 變壓器電容型套管的tgδ和電容量測量
要求:用HD6000異頻介質損耗測試儀進行試驗
1)10KV以上繞組加壓10KV
2)35KV以下20℃時,tgδ不大于1.0%;66-220KV,20度時,tgδ不大于0.8%
3)主絕緣的絕緣電阻值不應低于10000 MΩ;末屏的絕緣電阻值不應低于1000 MΩ
4)末屏的絕緣電阻值低于1000 MΩ時,應測量末屏對地的tgδ,其值不大于2%,電容量與出廠或上一次值比較不得超過±5%。
步驟:
1)斷開變壓器高、低壓側的所有連接線
2)試驗設備、試驗接線應盡量做到布置整齊美觀,特別是試驗用線一定要清晰明了,便于檢查
3)主絕緣的tgδ值應采用正接法測量;當末屏絕緣電阻小于1000MΩ時,應采用反接法
4)必須在試驗現場安裝安全遮欄并懸掛標示牌,在可能有人經過的通道處應安排專門人員進行監護
5)高空接線作業必須使用安全帶,試驗加壓前必須確認無其它工作人員在變壓器附近或本體上
5.4 高、低壓繞組的絕緣電阻,吸收比或極化指數試驗;
要求:使用HD2705絕緣電阻測試儀進行測試
1)使用HD2000兆歐表,絕緣電阻換算到同一溫度下與前一次比較無明顯變化
2)10-30℃時,吸收比不低于1.3或極化指數不低于1.5
步驟:
1)斷開與變壓器的所有連接
2)對被試的變壓器的高、低壓繞組進行充分的放電
3)分別短接主變壓器的高壓和低壓繞組
4)分別測量高壓對低壓及地、低壓對高壓及地以及高、低壓繞組對地絕緣電阻并分別測量吸收比或極化指數
5.5 繞組直流泄漏電流試驗太原市蓄電池在線監測系統多少錢一臺太原市蓄電池在線監測系統多少錢一臺
要求:使用HDZG直流高壓發生器進行耐壓試驗
1)此試驗在大修后進行,試驗時將非被試繞組應接地,并讀取1分鐘的泄漏電流值
2)20℃時:20-35KV加壓20KV,1分鐘時泄漏電流不大于50uA;220KV加壓40KV,1分鐘泄漏電流不大于50uA
3)與前一次測試結果相比應無明顯變化