Les sous-stations modernes dépendent de systèmes de batteries CC pour faire fonctionner les relais de protection, les disjoncteurs, les équipements SCADA, les systèmes de communication et l'éclairage de secours lors d'une panne de courant. Si une cellule faible tombe en panne, la fiabilité de l’ensemble de la chaîne de batteries peut être compromise.
Un système de surveillance des batteries de sous-station offre une visibilité continue sur l’état de la batterie. En surveillant chaque cellule et chaque chaîne de batterie en temps réel, les services publics peuvent détecter les premiers signes de détérioration, réduire les inspections manuelles et prévenir les pannes inattendues de courant continu.
Les batteries des sous-stations restent souvent en charge flottante pendant de nombreuses années. Pendant cette période, le vieillissement, la corrosion, les connexions desserrées, les problèmes de charge et les changements de température peuvent se développer sans symptômes évidents.
Une inspection périodique ne fournit qu’un instantané de l’état de la batterie. En comparaison, un moniteur de batterie de sous-station en ligne fonctionne 24h/24 et 7j/7 et identifie les changements anormaux avant qu'ils n'affectent les équipements critiques.
La surveillance continue aide les services publics :
Les pannes de batterie se développent généralement progressivement plutôt que de se produire sans avertissement. Un système fiable de surveillance des batteries CC peut identifier bon nombre de ces problèmes grâce aux tendances de tension, de résistance, de température et de courant.
Les risques courants comprennent :
Sans surveillance continue, ces conditions peuvent rester cachées jusqu"à ce que la batterie soit requise en cas d"urgence.
Les sous-stations électriques utilisent généralement des batteries au nickel-cadmium (Ni-Cd), au plomb-acide régulé par valve (VRLA) ou au plomb-acide inondé. Chaque chimie nécessite une stratégie de surveillance adaptée.
La surveillance des batteries Ni-Cd doit se concentrer sur la tension des cellules individuelles, l'état de charge, la température, les tendances de vieillissement liées à l'électrolyte et les performances des chaînes. Étant donné que les changements de résistance interne peuvent être moins prononcés que dans les batteries VRLA, les tendances de tension et de charge à long terme sont particulièrement importantes.
La surveillance des batteries VRLA se concentre généralement sur la tension des cellules, la résistance interne, la température, le courant de charge et la dégradation de la capacité. Une tendance à la hausse de la résistance interne peut fournir un avertissement précoce du vieillissement de la batterie et d’une capacité de sauvegarde réduite.
Une solution flexible de surveillance des batteries de sous-station doit prendre en charge les batteries Ni-Cd, VRLA, VLA et lithium sur une seule plate-forme.
Un système efficace doit surveiller à la fois les cellules individuelles et la chaîne complète de batteries. Les paramètres les plus importants sont les suivants.
La surveillance continue de la tension des cellules détecte les cellules faibles, les surcharges, les sous-charges et les déséquilibres de tension. Même un petit écart peut indiquer un défaut en développement.
Une température élevée accélère le vieillissement de la batterie, tandis qu"une température inégale peut indiquer une mauvaise ventilation, des problèmes de charge ou des cellules défectueuses. Les alarmes de température en temps réel aident à prévenir les dommages thermiques.
La résistance interne est l’un des indicateurs les plus utiles de la détérioration de la batterie. La surveillance des tendances peut révéler un vieillissement bien avant que la perte de capacité ne devienne évidente lors d"un test de décharge.
La tension de chaîne, le courant flottant, le courant de charge/décharge et le courant d"ondulation fournissent des informations précieuses sur les performances du chargeur et l"état général de la batterie.
Les bornes desserrées ou corrodées peuvent provoquer des chutes de tension et un échauffement localisé. La détection d"une résistance de connexion anormale permet aux équipes de maintenance de corriger ces problèmes avant qu"ils ne deviennent des risques pour la sécurité.
Les services publics ont souvent besoin que les données sur la batterie soient disponibles via les plates-formes SCADA, EMS, DCS ou de gestion de réseau existantes. Un moderne de surveillance des batteries destiné aux services publics système doit donc prendre en charge les protocoles de communication industriels standard.
Les options d"intégration courantes incluent :
La surveillance des batteries CEI 61850 est particulièrement utile pour les sous-stations numériques car elle simplifie la communication avec les appareils électroniques intelligents et les systèmes d'automatisation des sous-stations.
Avant de sélectionner un système de surveillance des batteries de sous-station, les ingénieurs doivent confirmer les informations suivantes sur le projet :
Les capteurs de surveillance doivent être installés sans interrompre le fonctionnement normal de la batterie dans la mesure du possible. Le routage des câbles, l"isolation, la compatibilité électromagnétique et les procédures de sécurité électrique doivent également être pris en compte.
Un système professionnel doit fournir plus que des données brutes. Les alarmes à plusieurs niveaux, les tendances historiques et les rapports automatisés aident les ingénieurs à comprendre quelle cellule est anormale, à quelle vitesse elle se détériore et quand une maintenance est nécessaire.
Les fonctions utiles incluent :
Cela permet aux services publics de passer du remplacement programmé à la maintenance basée sur l"état, réduisant ainsi les visites inutiles sur site et les coûts de remplacement des batteries.
DFUN fournit une solution complète de surveillance des batteries de sous-stations pour les sous-stations électriques, les réseaux de transmission et de distribution, les centrales électriques, les services publics industriels et les installations d'énergie renouvelable.
La solution DFUN prend en charge :
Qu"il s"agisse de mettre à niveau une installation existante ou de concevoir une nouvelle sous-station, DFUN aide les services publics à identifier plus tôt les risques liés aux batteries, à réduire les coûts de maintenance et à améliorer la fiabilité de l"alimentation de secours.
Dans la plupart des projets, le système de surveillance peut être installé tout en minimisant les perturbations des opérations existantes. Le plan d"installation doit suivre les procédures de sécurité électrique spécifiques au site.
Oui. Une plate-forme professionnelle de surveillance des batteries peut prendre en charge plusieurs compositions chimiques de batteries, notamment les batteries Ni-Cd, VRLA, VLA et au lithium.
Non. La surveillance en ligne fournit une alerte précoce continue, tandis que des tests de capacité périodiques vérifient la capacité et la durée d"exécution réelles des sauvegardes. L’utilisation des deux fournit des informations plus complètes sur l’état de la batterie.
Des seuils configurables, des délais d"alarme, des alertes à plusieurs niveaux et une analyse des tendances permettent de distinguer une véritable détérioration des fluctuations temporaires.
Pour recommander la bonne solution, veuillez fournir le type de batterie, la tension des cellules, le nombre de cellules et de chaînes, la méthode de communication, la plate-forme SCADA ou d"automatisation existante, les exigences d"alarme et l"environnement d"installation.
Contactez DFUN pour discuter de votre projet et recevoir une proposition personnalisée de système de surveillance des batteries de sous-station.
