柏克铅酸蓄电池巡检仪

bkf-ups    

1.功能概述
    柏克BK-ZX3202蓄电池在线监测仪是以蓄电池内阻、蓄电池端电压、蓄电池组总电压、蓄电池组总电流和蓄电池组所在环境的温度为主要监测参数,对电池性能、状态进行实时监测并且分析电池性能发展趋势对电池使用寿命作出判断的在线监测系统。本系统可跟踪电池的性能均衡性,当发现性能严重恶化的故障电池,系统会立即报警,为电池组“精细”维护提供依据。

● 既能通过以太网进行远距离操作,又能现场测试,数据可以通过以太网上传到计算机,也可以人工到现场用U盘读取。
● 具有网络报警功能。
● 可以32路、64路进行扩展。
● 全自动巡检蓄电池端电压、自动记录测试数据。
● 受控巡检电池内阻、端电压、容量,自动记录测试数据。
● 自动监测电池组性能均衡性,诊断电池故障,电池出现故障时自动报警。
● 单节电池和电池内阻性能状态既可在现场观测,也可在数据中心观测。标志明确,显示直观。
● 现场检测无需人工介入,可避免因人工操作错误引起的短路、触电和负载断电等风险。
● 全隔离独立测试回路,既不受用户设备干扰,也不影响用户设备和电池组的正常运行。
● 电池资源管理全面数字化、信息化。


2.技术指标
BK-ZX3202蓄电池在线监测仪的主要技术指标如表1所示。如图

表1 BK-ZX3202蓄电池在线监测仪的主要技术指标


通    讯

以太网接口、RS-232接口(可转接RS-485)

单节电压

12V

0-14.7V精度0.5%rdg+6dgt

内阻范围及精度

内阻:0.00-100mΩ    精度:2%rdg+6dgt

总体电压范围

0-500V

总体电流范围

0-100A(选配电流钳)

连接路数

32、64

采样位数:10位

存储器:64K  EEROM

每组监测电池数

32节

监测电池组数

2

迅检时间间隔

可设置

工作环境

-20~40

3.UPS机房蓄电池在线监测系统技术建议书
    UPS 电源在电力、电信、广播电影电视领域被广泛应用,特别是在发射传输方面,给设备不间断高质量的运行提供了保障。然而,在大环境用电突然中断时,UPS 有时候并不能确保电源不间断,UPS自身也可能会突然掉电,从而影响到广播电视的正常播出。
    在使用UPS 的过程中,人们往往错误地认为,蓄电池是免维护的而不加重视。据资料统计,在对UPS 的维修中,因蓄电池故障而引起UPS 主机3故障或工作不正常的比例大约为1/3。
    目前,大小型UPS 电源中广泛使用的免维护密封铅酸蓄电池,阀控式铅酸蓄电池、从一开始便被称为免维护电池,而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10~20 年( 最少为8 年) 。这样就给国内的技术和维护人员一种误解,似乎这种电池既耐用又完全不需要维护。许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理,因而在20 世纪90 年代初国内使用的铅酸免维护蓄电池出现了很多以前未遇到的新问题,例如电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等。实践证明,铅酸免维护蓄电池端电压与放电能力无相关性。铅酸免维护蓄电池和电池组在运行过程中,随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大,呈退行性老化现象,整组电池的容量是以状况最差的那一块电池的容量值为准,而不是以平均值或额定值( 初始值) 为准。当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90%以下时,电池便进入衰退期;当电池容量下降到原来的80%以下时,电池便进入急剧衰退状况。衰退期很短,这时电池组已存在极大的事故隐患。而使用单位和管理单位,往往只重视备用电源的设备部分的维护和管理,忽视电池组的重大作用,殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组。
    大多数UPS 都设有放电后备时间显示功能,可以通过菜单或LED 查看UPS 本身的电池用量情况。需要注意的是,这些显示的内容是根据UPS 设备安装时电池的初始数据,将电池放电特性曲线与负载电流加以比较计算得出的放电后备时间。在电池保养不当或老化情况下,显示时间与实际后备时间会有很大误差。
    因此,制定一个完整、有效、定期的蓄电池维护测试规程是非常重要的。而对重要场所用UPS的蓄电池进行在线监测,是非常有效的维护手段。 
4UPS蓄电池在线监测技术建议
    柏克电力设备有限公司针对UPS、EPS用蓄电池推出的BK-ZX3202蓄电池在线监测系统,能够实时监测蓄电池的内阻、端电压等参数,能够计算电池的容量,并用数据库对监测数据进行管理,方便随时调用数据并进行分析。系统发现劣化电池时能够及时报警,为蓄电池组的精细维护提供依据。系统采用B/S结构,方便各级相关人员在允许的权限内随时调阅相关数据,有利于提高蓄电池维护技术管理水平。
5.电池在线检测系统项目配置
对机房UPS蓄电池进行在线监测,并能够与机房动力环境监测系统融合,具体蓄电池组如下:
(1)160KVA ,2台单机,每台2组电池容量1AH-5000AH电池,每组1-40节蓄电池;
2)蓄电池在线监测技术方案
根据如项目需求,共有4组蓄电池组(各组均为32节蓄电池)需要监测,即2套160KVA的UPS带2组,柏克电力设备有限公司公司据此提出的技术建议方案描述如下。

5.1 系统拓扑图
5.2方案描述
    从上述的拓扑图,我们可以看到,对8组蓄电池组,柏克电力公司建议分别用2台BK-ZX3202在线监测仪来实现在线监测功能,每台BK-ZX3202可在线监测32节蓄电池2组。跟装有分析软件的计算机组成蓄电池在线监测系统,即可完成对该机房所有蓄电池的在线监测。
    这是因为BK-ZX3202具有强大的功能,可以将数据采集、存贮、上传功能集于一身,组网非常简单方案。BK-ZX3202的详细描述参见第3BK-ZX3202介绍),BK-ZX3202在线监测仪内置以太网口,可以利用机房现成的以太网把数据上传到监测中心计算机上。利用监测软件对数据进行管理与分析(系统软件的详细描述参见第4节监测中心软件介绍)。
    监测中心软件则采用基于B/S结构的模式,B/S(Browser/Server)结构即浏览器/服务器结构,它是随着 Internet技术的兴起,对C/S结构(客户/服务器结构)的一种改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。
监测中心采用B/S结构模式后,系统管理员可以给各相关人员分配用户名、密码与访问权限,这些相关人员作为IE用户,在规定的权限内通过 Internet/Intranet浏览蓄电池的数据与报表,随时可了解蓄电池组的情况。
    监测中心采用数据库管理,采用SQL-SERVER商用数据库,方便对各蓄电池组的数据进行管理、查询与调用。
6BK-ZX3202介绍
    BK-ZX3202 蓄电池在线监测仪是以电池内阻、端电压为主要监测参数,对电池性能状态进行监测的电池故障在线检测系统。发现性能严重劣化故障电池,立即报警;跟踪电池的性能均衡性,为电池组‘精细’维护提供依据。
6.1特点
①全自动巡检电池内阻、端电压,自动记录监测数据。
    ②受控单检、巡检电池内阻、端电压,自动记录测试数椐。
    ③自动监测电池组性能均衡性,诊断电池故障,电池故障自动报警。
    ④自动分析内阻变化趋势,预测电池寿命。
    ⑤单体电池和电池组性能状态即可在现场观测;也可在数据中心观测。标志明确,显示直观。
    ⑥现场检测无需人工介入,避免了因人工检测误操作引起的短路、触电和负载断电风险。
    ⑦全隔离独立测试回路,既不受用户设备干扰,也不影响用户设备和电池组的正常运行。
    ⑧电池资源管理全面数字化、信息化。
    ⑨电池资源充分利用、省资金、利环保。
6.2 功能
①能够随时查询单节电池的内阻、电压、计算出容量,内阻偏高报警等功能。
②能够对电池的各项数据进行有效地管理。
③将仪表采样的数据进行存储形成数据,记录库以便掌握每节电池的情况及劣化趋势。(上位机)。
6.3 BK-ZX3202-技术参数


项目

参数

备注

监测蓄电池数量

32节

 

通信方式接口

RS485口、以太网口

 

单体电压

2V:0-3V,精度0.5%rdg±6dgt

 

12V:0-16V,精度0.2%rdg±6dgt

 

单体内阻

范围0 ~100mW

 

精度0.1%rdg±6dgt

 

总体电流范围

0~2000A(可选传感器)

 

总体电压范围

0~1000V

 

尺寸

173×198×113(长×宽×高)

 

6.4监测中心软件介绍
 a.监测中心软件采用基于B/S结构的模式,B/S(Browser/Server)结构即浏览器/服务器结构,它是随着 Internet技术的兴起,对C/S结构(客户/服务器结构)的一种改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。
 b.监测中心采用B/S结构模式后,系统管理员可以给各相关人员分配用户名、密码与访问权限,这些相关人员作为IE用户,在规定的权限内通过 Internet/Intranet浏览蓄电池的数据与报表,随时可了解蓄电池组的情况。
监测中心采用数据库管理,采用SQL-SERVER商用数据库,方便对各蓄电池组的数据进行管理、查询与调用。
 c.功能描述 用户权限管理
登录蓄电池在线监测系统软件时,需要通过身份验证。可分有高级用户和监测用户2种,各自的权限不同。高级用户是系统管理员,可以 行使用户管理、局维护、站维护、组维护、设置组报警阀值、实时监控、数据分析、趋势分析、报表分析、导入仪表数据功能。监测用户是一般用户,只可以行使实时监控、数据分析、趋势分析、报表分析、导入仪表数据、设置组报警阀值功能。

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