Тестирование аккумуляторных батарей
Несмотря на, а может быть, благодаря новым тенденциям развития рынка передачи и распределения энергии многие предприятия, обслуживающие подстанции высокого и среднего напряжения, равно как операторы телефонной и беспроводной связи желают получать объективную информацию о состоянии своих аккумуляторных батарей. В настоящее время тенденция сводится к постоянному мониторингу с возможностью распознавания ухудшения состояния батарей на ранних стадиях , что в конечном итоге позволяет избежать совсем необязательных финансовых потерь в ближайшем будущем. В случае аварии в энергосистеме батареи должны обеспечивать бесперебойную работу жизненно важного оборудования, такого как устройства РЗиА, высоковольтных выключателей или компьютерных систем.
Несмотря на то, что батареи – неотъемлемая часть в системе энергоснабжения, эффективность их работы ограничена собственной энергоемкостью, которая также уменьшается со временем. Без периодических проверок состояния батареи может «вдруг» оказаться, что произошла значительная потеря ее емкости, чего никто не ожидал. В худшем случае, падение напряжения на терминалах батареи происходит при подключении нагрузки. Подобное развитие ситуации может привести к финансовым потерям, что необходимо вовремя предотвратить. Для решения этой задачи должен быть выполнен тест на проверку емкости батареи.
Блок нагрузки аккумуляторных батарей Torkel.
Torkel 820, Torkel 840 и Torkel 860 являются автоматически регулируемой нагрузкой. Torkel 820 специально разработан для телекомовских батарей. Он может производить контрольный разряд батареи напряжением от 10 до 55,2 В током разряда от 0 до 270 А при максимальной мощности 15 кВт. Torkel 840 и Torkel 860 имеют одну отличительную особенность: Torkel 840 проверяет батареи напряжением от 20 до 288 В. Torkel 860 может дополнительно использоваться на системах бесперебойного питания напряжением до 480 В. Оба устройства способны обеспечивать ток разряда от 0 до 110 А при мощности 15 кВт.
Во время разряда батареи блок Torkel обеспечивает заданный ток. Одна из наиболее примечательных особенностей семейства Torkel, это то, что устройства могут быть запрограммированы на разряд с постоянной мощностью, постоянным сопротивлением или в соответствии с заранее выбранным профилем нагрузки. Еще одной отличительной чертой является то, что пользователь может устанавливать пороговые значения: максимальное время разряда, емкость или минимальное напряжение батареи. Если заданы одно, два или три условия, Torkel прекращает тест по достижении одного из трех значений. Эта функция автоматической остановки очень важна, т.к. она предотвращает тестируемую батарею от полного разряда. Кроме того, задание пороговых значений позволяет проверять заявленные производителем характеристики или следовать специфическим требованиям пользователя.
Torkel имеет возможность измерения тока с помощью внешних DC-клещей. Это дает два существенных преимущества:
- Контрольный разряд батареи можно проводить без отключения от нее потребителей.
- Torkel постоянно корректирует свои параметры, измеряя суммарный ток разряда как от себя самого, так и от подключенных потребителей. Таким образом, выдерживаются заданные параметры контрольного разряда батареи.
Регистраторы данных.
Блок Torkel предлагает ряд неоспоримых преимуществ. Но необходимо помнить, что показывая состояние батареи в целом, Torkel не может «вычислить» ее отстающие элементы. Для решения этой задачи существуют регистраторы TMC2001d и TMC4001, которые измеряют напряжение каждого элемента батареи. Для сбора, анализа и управления данными оба прибора используют одно и то же программное обеспечение TMC95.
TMC2001d и TMC95 TMC2001d – это ручной регистратор с большим и ярким десплеем, измеряющий и запоминающий напряжение каждого элемента батареи. Результаты измерений могут быть напрямую распечатаны в табличном виде на принтере. Все характеристики (такие как минимальное и максимальное напряжение элемента) также сохраняются в памяти регистратора. Данные из ТМС2001 могут передаваться в персональный компьютер, с помощью программного обеспечения ТМС95. Результаты могут быть выведены в виде таблиц, графиков или диаграмм. Кроме того, данные могут передаваться также и в другой регистратор ТМС2001d, что позволяет унифицировать измерения и сделать процесс сбора данных более точным.
Используя ТМС95 становится возможным вести учет и анализ состояния аккумуляторных батарей на подстанциях всей энергосистемы. Для полного анализа становится возможным сортировать данные в соответствии с напряжением, отклонением от среднего значения, а также по температуре и плотности электролита. Для этого требуется дополнительный датчик температуры и плотности DMA35N. Измеренные величины сохраняются в памяти DMA35N, а затем могут быть либо распечатаны на принтере, либо переданы в регистратор и затем обработаны с помощью программного обеспечения ТМС95.
TMC4001 и TMC95. Регистратор ТМС4001 – это многоканальный измерительный прибор, позволяющий опрашивать до 127 элементов одновременно, т.е. выбирать между батареей из 127 элементов или двумя батареями по 63 элемента каждая, работающими параллельно. (Обе батареи должны располагаться в одном помещении.) Одновременно могут быть измерены: напряжение батареи, ток разряда и температура. ТМС4001 не имеет встроенной памяти подобно своей «младшей» версии TMC2001d, поэтому, измерения должны проводиться при помощи программного обеспечения ТМС95.
Преимущество этого метода в том, что напряжение каждого элемента опрашивается с заданным интервалом и выводится на экран персонального компьютера в режиме реального времени. Каждый новый цикл измерения автоматически начинается через 10 секунд, что позволяет распознать тенденцию ухудшения состояния на самых ранних стадиях. Комбинация приборов, состоящая из ТМС4001, программного обеспечения ТМС95 и блока нагрузки Torkel является весьма эффективным решением. При подключении блока Torkel через последовательный порт к ТМС4001 весь тест на определение емкости батареи может контролироваться и запоминаться с помощью ТМС95. ТМС4001 измеряет напряжение элементов и всей батареи, температуру, ток, во время разряда батареи блоком Torkel. Когда тест завершен, полученные значения могут быть представлены в виде таблиц, графиков и диаграмм. Используя ТМС2001d, ТМС4001 становится возможным выявление элементов батареи, чье напряжение близко или уже упало ниже минимально допустимого. Это позволяет своевременно заменять «плохие» элементы. Выборочная замена отдельных элементов экономически эффективнее замены всей батареи.
Результаты, которым можно доверять. Каждый из вышеупомянутых приборов эксплуатируется в реальных условиях действующих подстанций. Пользователи могут полагаться не только на годами накопленный фирмой опыт, но и на свои собственные результаты, получаемые с помощью блока Torkel совместно с TMC2001d и TMC4001. ОАО «ПЕРГАМ-Инжиниринг», являясь эксклюзивным представителем фирмы GE ENERGY в России и ближнем зарубежье, предлагает также свои услуги по диагностике аккумуляторных батарей с помощью вышеупомянутого оборудования.