Мониторинг на батерията на подстанцията: Ранно откриване на неизправности, безопасна работа и лесна интеграция

Съвременните подстанции зависят от DC батерийни системи за работа на защитни релета, прекъсвачи, SCADA оборудване, комуникационни системи и аварийно осветление по време на прекъсване на захранването. Ако една слаба клетка се повреди, надеждността на цялата батерия може да бъде компрометирана.

осигурява Система за наблюдение на батерията на подстанцията непрекъсната видимост на състоянието на батерията. Чрез наблюдение на всяка клетка и батерия в реално време, помощните програми могат да открият ранни признаци на влошаване, да намалят ръчните проверки и да предотвратят неочаквани прекъсвания на DC захранването.

Защо наблюдението на батерията на подстанцията е важно

Батериите на подстанциите често остават на постоянно зареждане в продължение на много години. През този период стареенето, корозията, разхлабените връзки, проблемите със зареждането и температурните промени могат да се развият без очевидни симптоми.

Периодичната проверка осигурява само моментна снимка на състоянието на батерията. За сравнение, онлайн монитор на батерията на подстанция работи 24/7 и идентифицира необичайни промени, преди те да засегнат критично оборудване.

Непрекъснатият мониторинг помага на комуналните услуги:

• Рано откривайте слаби или влошаващи се клетки
• Предотвратете повреди на защитно реле и прекъсвач
• Намалете натоварването при рутинна ръчна проверка
• Подобрете безопасността на персонала и оборудването
• Поддръжка на поддръжка на батерията въз основа на състоянието
• Увеличете надеждността на системата за постоянен ток на подстанцията

Често срещани рискове при ненаблюдавани DC батерийни системи

Повредите на батерията обикновено се развиват постепенно, вместо да се случват без предупреждение. Една надеждна система за мониторинг на DC батерия може да идентифицира много от тези проблеми чрез напрежение, съпротивление, температура и текущи тенденции.

Често срещаните рискове включват:

• Стареене на батерията и загуба на капацитет
• Повишено вътрешно съпротивление
• Дисбаланс на клетъчното напрежение
• Разхлабени или корозирали клемни връзки
• Ненормална температура на батерията
• Аномалии в зарядното устройство или плаващия ток
• Пулсационен ток и дисбаланс на струните

Без непрекъснато наблюдение, тези условия може да останат скрити, докато батерията не е необходима по време на спешност.

Мониторинг на Ni-Cd и VRLA батерии

Електрическите подстанции обикновено използват никел-кадмиеви (Ni-Cd), оловно-киселинни батерии с регулиране на вентила (VRLA) или наводнени оловно-киселинни батерии. Всяка химия изисква подходяща стратегия за наблюдение.

Мониторинг на Ni-Cd батерия

Мониторингът на Ni-Cd батерията трябва да се съсредоточи върху напрежението на отделните клетки, състоянието на зареждане, температурата, свързаните с електролита тенденции на стареене и производителността на низа. Тъй като промените във вътрешното съпротивление може да са по-слабо изразени, отколкото при VRLA батериите, дългосрочните тенденции в напрежението и зареждането са особено важни.

VRLA мониторинг на батерията

VRLA мониторингът на батерията обикновено се фокусира върху напрежението на клетката, вътрешното съпротивление, температурата, зарядния ток и влошаването на капацитета. Тенденцията към нарастване на вътрешното съпротивление може да осигури ранно предупреждение за стареене на батерията и намалена способност за резервно копиране.

Гъвкаво решение за мониторинг на батерии в подстанции трябва да поддържа Ni-Cd, VRLA, VLA и литиеви батерии на една платформа.

Какво трябва да измерва мониторът на батерията на подстанцията?

Ефективната система трябва да следи както отделните клетки, така и цялата батерия. Най-важните параметри включват следното.

Клетъчно напрежение

Непрекъснатият мониторинг на напрежението на клетката открива слаби клетки, презареждане, недостатъчно зареждане и дисбаланс на напрежението. Дори малко отклонение може да означава развиващ се дефект.

Температура на батерията

Високата температура ускорява стареенето на батерията, докато неравномерната температура може да означава лоша вентилация, проблеми със зареждането или дефектни клетки. Температурните аларми в реално време помагат за предотвратяване на термични щети.

Вътрешно съпротивление

Вътрешното съпротивление е един от най-полезните индикатори за влошаване на батерията. Мониторингът на тенденцията може да разкрие стареенето много преди загубата на капацитет да стане очевидна по време на тест за разреждане.

Струнно напрежение и ток

Стрингово напрежение, плаващ ток, ток на зареждане/разреждане и пулсационен ток предоставят ценна информация за работата на зарядното устройство и цялостното състояние на батерията.

Състояние на терминала и връзката

Разхлабените или корозирали клеми могат да причинят спадове на напрежението и локално нагряване. Откриването на необичайно съпротивление на връзката позволява на екипите по поддръжката да коригират тези проблеми, преди да станат опасност за безопасността.

Интеграция със SCADA и автоматизация на подстанции

Помощните програми често се нуждаят от данни за батерията, за да бъдат достъпни чрез съществуващи SCADA, EMS, DCS или платформи за управление на мрежата. Ето защо една модерна система за наблюдение на батерията за комунални услуги трябва да поддържа стандартни индустриални комуникационни протоколи.

Общите опции за интеграция включват:

• Modbus RTU
• Modbus TCP/IP
• SNMP
• IEC 61850
• REST API

Мониторингът на батериите по IEC 61850 е особено ценен за цифрови подстанции, защото опростява комуникацията с интелигентни електронни устройства и системи за автоматизация на подстанциите.

Основни съображения за внедряване на системата

Преди да изберат система за мониторинг на батерията на подстанцията, инженерите трябва да потвърдят следната информация за проекта:

• Химия на батерията и номинално напрежение на клетката
• Брой клетки и батерийни низове
• Конфигурация на зарядно устройство и DC система
• Необходими параметри за наблюдение
• RS485, Ethernet, влакна или 4G комуникация
• Изисквания за интегриране на SCADA, EMS, DCS или IEC 61850
• Вътрешна или външна инсталационна среда
• Изисквания за имейл, SMS и аларма на платформата

Сензорите за наблюдение трябва да се инсталират, без да се прекъсва нормалната работа на батерията, когато е възможно. Трябва също да се вземат предвид прокарването на кабела, изолацията, електромагнитната съвместимост и процедурите за електрическа безопасност.

Интелигентни аларми и предсказуема поддръжка

Професионалната система трябва да предоставя повече от необработени данни. Многостепенните аларми, историческите тенденции и автоматизираните отчети помагат на инженерите да разберат коя клетка е ненормална, колко бързо се влошава и кога е необходима поддръжка.

Полезните функции включват:

• Клетъчни и низови аларми в реално време
• Анализ на тенденциите на напрежението, температурата и съпротивлението
• Идентификация на слаби клетки
• Обобщения за здравето на батерията
• История на алармите и отчети за поддръжка
• Дистанционно управление на множество сайтове

Това позволява на комуналните услуги да преминат от планирана подмяна към поддръжка, базирана на състоянието, намалявайки ненужните посещения на място и разходите за смяна на батерията.

DFUN решение за наблюдение на батерията на подстанцията

DFUN предоставя цялостно решение за мониторинг на батерии на подстанции за електрически подстанции, преносни и разпределителни мрежи, електроцентрали, промишлени съоръжения и съоръжения за възобновяема енергия.

Решението DFUN поддържа:

• Наблюдение в реално време на отделните батерийни клетки
• Онлайн измерване на вътрешно съпротивление
• Мониторинг на батерията и температурата на околната среда
• Мониторинг на струново напрежение и ток
• Интелигентни аларми и анализ на исторически тенденции
• Отдалечено уеб базирано управление
• Интеграция на SCADA, Modbus, SNMP и IEC 61850
• Поддръжка на Ni-Cd, VRLA, VLA и литиева батерия

Независимо дали надстройвате съществуваща инсталация или проектирате нова подстанция, DFUN помага на комуналните услуги да идентифицират по-рано рисковете от батерията, да намалят разходите за поддръжка и да подобрят надеждността на резервното захранване.

Често задавани въпроси

Може ли да се инсталира система за наблюдение на батерията, без да се изключва подстанцията?

В повечето проекти системата за мониторинг може да бъде инсталирана, като същевременно се минимизират прекъсванията на съществуващите операции. Планът за инсталиране трябва да следва специфичните за обекта процедури за електрическа безопасност.

Може ли една система да наблюдава едновременно Ni-Cd и VRLA батерии?

да Професионална платформа за наблюдение на батерии може да поддържа множество химикали на батерии, включително Ni-Cd, VRLA, VLA и литиеви батерии.

Онлайн мониторингът на батерията замества ли тестването на капацитета?

Не. Онлайн наблюдението осигурява непрекъснато ранно предупреждение, докато периодичното тестване на капацитета проверява действителния резервен капацитет и времето за изпълнение. Използването на двете предоставя по-пълна информация за здравето на батерията.

Как системата намалява фалшивите аларми?

Конфигурируемите прагове, закъсненията на алармите, многостепенните сигнали и анализът на тенденциите помагат да се разграничи истинското влошаване от временните колебания.

Поискайте предложение за мониторинг на батерията на подстанцията

За да препоръчате правилното решение, моля, предоставете типа батерия, напрежението на клетката, броя на клетките и низовете, метода на комуникация, съществуващата SCADA или платформа за автоматизация, изискванията за аларма и инсталационна среда.

Свържете се с DFUN, за да обсъдите вашия проект и да получите персонализирано предложение за система за мониторинг на батерията на подстанцията.