Alajaama aku jälgimine: varajane tõrketuvastus, ohutu töö ja lihtne integreerimine

Kaasaegsed alajaamad sõltuvad alalisvoolu akusüsteemidest, et kasutada kaitsereleed, kaitselülitid, SCADA-seadmed, sidesüsteemid ja avariivalgustus elektrikatkestuse ajal. Kui üks nõrk element ebaõnnestub, võib kogu aku töökindlus olla ohus.

Alajaama aku jälgimissüsteem tagab pideva ülevaate aku seisundist. Jälgides reaalajas iga elementi ja aku stringi, saavad kommunaalteenused tuvastada varajasi riknemise märke, vähendada käsitsi kontrollimisi ja ennetada ootamatuid alalisvoolu katkestusi.

Miks on alajaama aku jälgimine oluline?

Alajaama akud jäävad sageli paljudeks aastateks ujuvlaadimisele. Sel perioodil võivad ilmneda ilmsete sümptomiteta vananemine, korrosioon, lahtised ühendused, laadimisprobleemid ja temperatuurimuutused.

Perioodiline ülevaatus annab aku seisundist vaid ülevaate. Võrdluseks, võrgualajaama akumonitor töötab ööpäevaringselt ja tuvastab ebatavalised muutused enne, kui need mõjutavad kriitilisi seadmeid.

Pidev jälgimine aitab kommunaalteenustel:

• Tuvastage varakult nõrgad või riknevad rakud
• Vältige kaitserelee ja kaitselüliti rikkeid
• Vähendage rutiinse käsitsi kontrollimise töökoormust
• Parandage personali ja seadmete ohutust
• Toetage seisukorrapõhist aku hooldust
• Suurendage alajaama alalisvoolusüsteemi töökindlust

Levinud riskid jälgimata alalisvoolu akusüsteemides

Aku tõrked arenevad tavaliselt järk-järgult, mitte hoiatamata. Usaldusväärne alalisvoolu aku jälgimissüsteem suudab tuvastada paljud neist probleemidest pinge, takistuse, temperatuuri ja voolusuundumuste kaudu.

Tavaliste riskide hulka kuuluvad:

• Aku vananemine ja mahu vähenemine
• Suurenenud sisemine takistus
• Elementide pinge tasakaalustamatus
• Lahtised või korrodeerunud klemmiühendused
• Ebanormaalne aku temperatuur
• Laadija või ujukvoolu kõrvalekalded
• Pulsatsioonivool ja stringi tasakaalustamatus

Ilma pideva jälgimiseta võivad need tingimused jääda varjatuks, kuni hädaolukorras akut on vaja.

Ni-Cd ja VRLA akude jälgimine

Elektrialajaamades kasutatakse tavaliselt nikkel-kaadmiumi (Ni-Cd), klapiga reguleeritud pliihapet (VRLA) või üleujutatud pliiakusid. Iga keemia puhul on vaja sobivat seirestrateegiat.

Ni-Cd aku jälgimine

Ni-Cd aku jälgimine peaks keskenduma üksikute elementide pingele, laadimistingimustele, temperatuurile, elektrolüütidega seotud vananemistrendidele ja stringide jõudlusele. Kuna sisetakistuse muutused võivad olla vähem väljendunud kui VRLA akude puhul, on pikaajalised pinge- ja laadimistrendid eriti olulised.

VRLA aku jälgimine

VRLA aku jälgimine keskendub tavaliselt elemendi pingele, sisemisele takistusele, temperatuurile, laadimisvoolule ja võimsuse vähenemisele. Tõusev sisetakistustrend võib anda varajase hoiatuse aku vananemise ja vähenenud varundusvõime kohta.

Paindlik alajaama akude jälgimise lahendus peaks ühel platvormil toetama Ni-Cd, VRLA, VLA ja liitiumakusid.

Mida peaks alajaama aku monitor mõõtma?

Tõhus süsteem peaks jälgima nii üksikuid elemente kui ka kogu aku jada. Kõige olulisemad parameetrid hõlmavad järgmist.

Elementide pinge

Pidev elemendi pinge jälgimine tuvastab nõrgad elemendid, ülelaadimise, alalaadimise ja pinge tasakaalustamatuse. Isegi väike kõrvalekalle võib viidata arenevale veale.

Aku temperatuur

Kõrge temperatuur kiirendab aku vananemist, samas kui ebaühtlane temperatuur võib viidata halvale ventilatsioonile, laadimisprobleemidele või defektsetele elementidele. Reaalajas temperatuurialarmid aitavad vältida termilisi kahjustusi.

Sisemine takistus

Sisetakistus on üks kasulikumaid aku kulumise näitajaid. Trendide jälgimine võib paljastada vananemise juba ammu enne seda, kui tühjendustesti käigus ilmneb võimsuse vähenemine.

Stringi pinge ja vool

Stringpinge, ujuvvool, laadimis-/tühjendusvool ja pulsatsioonivool annavad väärtuslikku teavet laadija jõudluse ja aku üldise seisukorra kohta.

Terminal ja ühenduse seisukord

Lahtised või korrodeerunud klemmid võivad põhjustada pingelangust ja lokaalset kuumenemist. Ebanormaalse ühenduse takistuse tuvastamine võimaldab hooldusmeeskondadel need probleemid lahendada enne, kui need muutuvad ohutusriskideks.

Integratsioon SCADA ja alajaama automatiseerimisega

Utiliidid vajavad sageli, et aku andmed oleksid kättesaadavad olemasolevate SCADA, EMS-i, DCS-i või võrguhaldusplatvormide kaudu. Kaasaegne kommunaalteenuste aku jälgimise süsteem peaks seetõttu toetama standardseid tööstuslikke sideprotokolle.

Levinud integreerimisvalikud hõlmavad järgmist:

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

IEC 61850 aku jälgimine on eriti väärtuslik digitaalsete alajaamade jaoks, kuna see lihtsustab suhtlemist intelligentsete elektroonikaseadmete ja alajaamade automaatikasüsteemidega.

Peamised kaalutlused süsteemi juurutamisel

Enne alajaama aku jälgimissüsteemi valimist peaksid insenerid kinnitama järgmise projektiteabe:

• Aku keemia ja elemendi nimipinge
• Elementide ja patareide arv
• Laadija ja alalisvoolusüsteemi konfiguratsioon
• Nõutavad seireparameetrid
• RS485, Etherneti, kiudoptilise või 4G side kättesaadavus
• SCADA, EMS, DCS või IEC 61850 integratsiooninõuded
• Paigalduskeskkond sise- või välistingimustes
• E-posti, SMS-i ja platvormi häirenõuded

Jälgimisandurid tuleks võimalusel paigaldada aku normaalset tööd katkestamata. Arvesse tuleb võtta ka kaablite marsruutimist, isolatsiooni, elektromagnetilist ühilduvust ja elektriohutuse protseduure.

Nutikad alarmid ja ennustav hooldus

Professionaalne süsteem peaks pakkuma enamat kui algandmeid. Mitmetasandilised häired, ajaloolised trendid ja automatiseeritud aruanded aitavad inseneridel mõista, milline rakk on ebanormaalne, kui kiiresti see rikneb ja millal on vaja hooldust.

Kasulikud funktsioonid hõlmavad järgmist:

• Reaalajas raku- ja stringalarmid
• Pinge, temperatuuri ja takistuse trendi analüüs
• Nõrkade rakkude tuvastamine
• Aku seisundi kokkuvõtted
• Häirete ajalugu ja hooldusaruanded
• Mitme saidi kaughaldus

See võimaldab kommunaalteenustel liikuda plaanipäraselt asendamiselt seisundipõhisele hooldusele, vähendades tarbetuid objektikülastusi ja aku vahetamise kulusid.

DFUN alajaama aku jälgimise lahendus

DFUN pakub täielikku alajaama akude jälgimise lahendust elektrialajaamadele, ülekande- ja jaotusvõrkudele, elektrijaamadele, tööstusettevõtetele ja taastuvenergia rajatistele.

DFUN-i lahendus toetab:

• Üksikute akuelementide jälgimine reaalajas
• Internetis sisetakistuse mõõtmine
• Aku ja ümbritseva õhu temperatuuri jälgimine
• Stringi pinge ja voolu jälgimine
• Nutikad alarmid ja ajalooline trendianalüüs
• Veebipõhine kaughaldus
• SCADA, Modbusi, SNMP ja IEC 61850 integratsioon
• Ni-Cd, VRLA, VLA ja liitiumaku tugi

Olenemata sellest, kas uuendate olemasolevat käitist või kavandate uut alajaama, aitab DFUN kommunaalettevõtetel tuvastada akuga seotud riske varem, vähendada hoolduskulusid ja parandada varutoite töökindlust.

Korduma kippuvad küsimused

Kas aku jälgimissüsteemi saab paigaldada ilma alajaama välja lülitamata?

Enamiku projektide puhul saab seiresüsteemi paigaldada, minimeerides häireid olemasolevas tegevuses. Paigaldusplaan peaks järgima kohaspetsiifilisi elektriohutusprotseduure.

Kas üks süsteem suudab jälgida nii Ni-Cd kui ka VRLA akusid?

Jah. Professionaalne akude jälgimise platvorm võib toetada mitut akukeemiat, sealhulgas Ni-Cd, VRLA, VLA ja liitiumakusid.

Kas võrgupõhine aku jälgimine asendab võimsuse testimise?

Ei. Võrgujälgimine annab pideva varajase hoiatuse, samas kui perioodiline võimsuse testimine kontrollib tegelikku varuvõimsust ja tööaega. Mõlema kasutamine annab täielikuma teabe aku seisundi kohta.

Kuidas süsteem vähendab valehäireid?

Konfigureeritavad läved, häirete viivitused, mitmetasandilised hoiatused ja trendianalüüs aitavad eristada tõelist halvenemist ajutistest kõikumistest.

Küsige alajaama aku jälgimise ettepanekut

Õige lahenduse soovitamiseks esitage palun aku tüüp, elemendi pinge, elementide ja stringide arv, sidemeetod, olemasolev SCADA või automaatikaplatvorm, häirenõuded ja paigalduskeskkond.

Võtke ühendust DFUNiga, et arutada oma projekti ja saada kohandatud alajaama aku jälgimissüsteemi ettepanek.