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(hù)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(jìn)行自動均衡電壓維護(hù)。用于對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(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，及時可靠的對電池組進(jìn)行巡回檢測對于維護(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(xùn)，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(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(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(fēng)險很高；

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運(yùn)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(dāng)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(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(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 在線自動均衡維護(hù)功能：在線自動均衡維護(hù)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（*欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對過充電池進(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*過充而失水或*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(hù)中容量、內(nèi)阻試驗提供一個“起點(diǎn)”*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(qiáng)大的上位機(jī)監(jiān)控分析軟件，通過對監(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。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(jī)實時監(jiān)測的還可每月自動生成WORD板本的“監(jiān)測和維護(hù)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(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。         

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1  模塊化架構(gòu)設(shè)計，每個本地主機(jī)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(fù)責(zé)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(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，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)、自動維護(hù)狀態(tài)、設(shè)備存儲狀態(tài)及各項運(yùn)行參數(shù)和告警記錄。面板具有電源、設(shè)備故障、越限報警指示燈。

4  參數(shù)設(shè)置：設(shè)備具有就地和遠(yuǎn)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(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)采集模塊可完成對電池組電壓、組電池充放電電流進(jìn)行在線監(jiān)測。每個模塊可監(jiān)測1組電池。

參數(shù)指標(biāo)

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(jìn)行自動均衡電壓維護(hù)。

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(diǎn)高速捕捉，多重保護(hù)及自檢功能。因此*有效地解決了“在線、安全、準(zhǔn)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(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 在線自動均衡維護(hù)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（*欠充）進(jìn)行階段性補(bǔ)充充電，并對過充電池進(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*過充而失水或*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(hù)中容量、內(nèi)阻試驗提供一個“起點(diǎn)”*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(biāo)

3、監(jiān)測主機(jī) HDBM5300

    系統(tǒng)本地主機(jī)可對各種數(shù)據(jù)和報警過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分類單獨(dú)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(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。

武漢華頂電力設(shè)備有限公司編制

據(jù)電流互感器的等值電路圖，討論了2種電流互感器變比檢查試驗方法(電流法和電壓法)的原理和特點(diǎn)，*一種簡便可靠的電流互感器變比檢查現(xiàn)場試驗方法——電壓法。

關(guān)鍵詞：電流互感器　變比檢查　電流法　電壓法

　　不管是老標(biāo)準(zhǔn)還是新規(guī)程，都把電流互感器交接時和更換繞組后的現(xiàn)場變比檢查試驗列為重要試驗項目。雖然電流互感器變比的準(zhǔn)確度應(yīng)由制造部門保證，但由于種種原因，現(xiàn)場試驗時偶而也能檢查出錯誤(大多是抽頭引錯)。因此現(xiàn)場變比檢查試驗成為多年不變的項目。
　　電流互感器工作原理大致與變壓器相同，不同的是變壓器鐵心內(nèi)的交變主磁通是由一次線圈兩端交流電壓所產(chǎn)生，而電流互感器鐵心內(nèi)的交變主磁通是由一次線圈內(nèi)電流所產(chǎn)生，一次主磁通在二次線圈中感應(yīng)出二次電勢而產(chǎn)生二次電流。
　　從電流互感器工作原理可知：決定電流互感器變比的是一次線圈匝數(shù)與二次線圈匝數(shù)之比，影響電流互感器變比誤差的主要原因有：(1)電流的大小，比差和角差隨二次電流減小而增大；(2) 二次負(fù)荷的大小，比差和角差隨二次負(fù)荷減小而減小；(3)二次負(fù)荷功率因數(shù)，隨著二次負(fù)荷功率因數(shù)的增大，比差減小而角差增大；(4) 電源頻率的影響；(5)其它因素。電流互感器內(nèi)部參數(shù)也可能引起變比誤差，如二次線圈內(nèi)阻抗、鐵心截面、鐵心材料、二次線圈匝數(shù)等，但這是由設(shè)計和制造決定的。
　　電流互感器變化的誤差試驗應(yīng)由制造廠在出廠試驗時完成或在試驗室進(jìn)行。而電流互感器變比現(xiàn)場試驗屬于檢查性質(zhì)，即不考慮上述影響電流互感器變比誤差的原因而重點(diǎn)檢查匝數(shù)比。根據(jù)電工原理，匝數(shù)比等于電壓比或電流比之倒數(shù)。因此測量電壓比和測量電流比都可以計算出匝數(shù)比。

1　試驗方法分析
　　現(xiàn)根據(jù)試驗接線圖和等值電路圖分別討論電壓法和電流法檢查電流互感器變化試驗的原理和特點(diǎn)。
1.1　電流法
1.1.1　試驗原理
　　電流法檢查電流互感器變比試驗接線圖如圖1所示。

圖1　電流法的試驗接線
——電流源包括 1 臺調(diào)壓器、1 臺升流器；L1、L2——電流
互感器一次線圈2 個端子；K1、K2——電流互感器二
次線圈2個端子；A1——電流表(測量電流互感器
一次電流)；A2——電流表(測量電流互感器二次電流)

　　電流法檢查電流互感器變比等值電路圖如圖2所示。

圖2　電流法的等值電路
——電流源；A——電流表；I1——電流互感器的一次電
流；I2′——折算到一次側(cè)的電流互感器二次電流；
r1、x1——電流互感器一次線圈電阻、
漏抗；r2′、x2′——折算到
一次的電流互感器二次線圈電阻、漏抗；
Zm——電流互感器激磁阻抗

　　當(dāng)電流互感器正常運(yùn)行時二次線圈處于短路狀態(tài)，鐵心磁密很低，即Zm很大。從等值電路圖可知，當(dāng)Zm很大時，I1＝I2′。
1.1.2　電流法試驗的特點(diǎn)
　　電流法的優(yōu)點(diǎn)是基本模擬電流互感器實際運(yùn)行(僅是二次負(fù)荷的大小有差別)，從原理上講是一種無可挑剔的試驗方法，同時能保證一定的準(zhǔn)確度，也可以說是一種容易理解的試驗方法。但是隨著系統(tǒng)容量增加，電流互感器電流越來越大，可達(dá)數(shù)萬安培。現(xiàn)場加電流至數(shù)百安培已有困難，數(shù)千安培或數(shù)萬安培幾乎不可能。降低一些試驗電流對減小試驗容量沒有多大意義，降低太多則電流互感器誤差驟增。

1.2　電壓法
1.2.1　電壓法試驗原理
　　電壓法檢查電流互感器變比試驗接線圖如圖3所示。

圖3　電壓法的試驗接線圖
——電壓源(1 臺調(diào)壓器)；L1、L2——電流互感器一次線
圈2個端子；K1、K2——電流互感器二次線圈2個端子；
V——電壓表，測量電流互感器二次電壓；mV——毫伏表，
測量電流互感器一次電壓

　　電壓法檢查電流互感器變比等值電路圖如圖4所示。

圖4　電壓法的等值電路

——電壓源；V——電壓表；mV——毫伏表；I0——電流
互感器激磁電流；U1——電流互感器一次電壓；
U2′——折算到一次側(cè)的電流互感器二次電壓；
r1、x1——電流互感器一次線圈電阻、漏抗；
r2′、x2′——折算到一次側(cè)的電流互感器二次線圈電阻、漏抗；
Zm——電流互感器激磁阻抗

　　當(dāng)電壓法測電流互感器變比時，一次線圈開路，鐵心磁密很高，極易飽和。電壓U2′稍高，勵磁電流I0增大很多。
　　從等值電路圖可得下式：內(nèi)蒙古蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)價格

U2′＋I(xiàn)0×(r2′＋jx2′)＝U1

　　從式中可知引起誤差的是I0×(r2′＋jx2′)，變比較小、額定電流5A的電流互感器二次線圈電阻和漏抗一般小于1Ω，變比較大、額定電流為1A的電流互感器二次線圈電阻和漏抗一般1～15Ω。以1臺 220 kV、2500A／1 A電流互感器現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)為例：二次線圈施加電壓250 kV，一次線圈測得電壓100 mV，此時二次線圈激磁電流約2mA，二次線圈電阻和漏抗約1內(nèi)蒙古蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)價格5Ω，I0×(r2′＋jx2′)＝30 mV。30mV與250 V相比不可能引起誤差。
　　從上述分析可知：電壓法測量電流互感器變比時只要限制激磁電流I0為m*，即可保證一定的測量精度