鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1009次 | 2019年08月12日
UPS蓄電池維護(hù)現(xiàn)狀及解決方案
在一個(gè)不間斷電源(UPS)系統(tǒng)中,可以說(shuō)蓄電池是這個(gè)系統(tǒng)的支柱,沒(méi)有電池的UPS只能稱(chēng)作穩(wěn)壓穩(wěn)頻(CVCF)電源。UPS所以能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供電,就是因?yàn)橛辛诵铍姵?,在市電異常時(shí),逆變器直接將蓄電池的化學(xué)能變成交流電能輸送出去,使用電設(shè)備得以連續(xù)運(yùn)行下去。
目前,中小型UPS電源中廣泛使用的免維護(hù)密封鉛酸蓄電池,占據(jù)UPS電源總成本的1?4-1?2之多,不僅如此,實(shí)際維修也表明,約有50%以上的UPS電源故障與UPS蓄電池有關(guān)。UPS蓄電池的失效主要表現(xiàn)為端電壓不夠,容量不足或瞬間放電電流不滿(mǎn)足帶載啟動(dòng)要求等。
一般正常使用的UPS,其電池壽命在5年左右,但目前國(guó)內(nèi)有相當(dāng)部分UPS電池在投入使用不到1年就開(kāi)始出現(xiàn)問(wèn)題,更有甚者,有些進(jìn)口品牌的國(guó)產(chǎn)電池在制造工藝上存在先天的缺陷,另一方面是由于后天缺乏必要維護(hù)造成。值得注意的是許多使用單位由于缺乏必要的測(cè)試維護(hù)手段,根本不清楚自己系統(tǒng)UPS蓄電池的健康狀況,為UPS系統(tǒng)正常工作留下隱患。
一、傳統(tǒng)的UPS蓄電池測(cè)試維護(hù)手段
一般UPS電源對(duì)電池的要求:滿(mǎn)足一定的端電壓;電池應(yīng)具有在啟動(dòng)放電瞬間就能輸出大電流的特性;滿(mǎn)足一定的容量,以保證逆變供電的時(shí)間。
1.用萬(wàn)用表測(cè)量電池的端電壓
實(shí)踐證明,用萬(wàn)用表測(cè)量UPS電池的浮充端電壓是無(wú)法判定舊電池是否已經(jīng)失效。所以一般要離線(xiàn)或在線(xiàn)測(cè)量電池的端電壓,被測(cè)電池的端電壓為12V左右(對(duì)12V電池而言),最低不能低于10.5V。不足10.5V的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池。若這種電池在經(jīng)過(guò)充電或激活充電后端電壓仍達(dá)不到12V,即為失效電池。
2.測(cè)試UPS電池是否具有啟動(dòng)瞬間輸出大電流的特性
后備式UPS電源由市電供電向逆變供電的切換時(shí)間要求小于7ms?一般設(shè)計(jì)為4-5ms左右。這就是說(shuō),一旦市電供電中斷,UPS電池必須在小于4-5ms時(shí)間內(nèi)輸出負(fù)載所需的電流。有些失效的電池能夠滿(mǎn)足端電壓和容量的要求,但不能在少于4-5ms內(nèi)放電電流達(dá)到大電流的要求,也是不合格電池。UPS電池瞬間輸出大電流的特性只有在關(guān)閉市電才能測(cè)試,在不知道電池性能情況下有一定的風(fēng)險(xiǎn),一般是不進(jìn)行的。UPS電池瞬間不能輸出足夠大電流,一般是由于電池長(zhǎng)期沒(méi)有放電造成,經(jīng)常放電或有定期放電的UPS電池基本上不存在此問(wèn)題。
3.判別UPS電池的容量
傳統(tǒng)判別UPS蓄電池容量的方法與判別一般蓄電池的方法一樣,將整組蓄電池組脫離通信電源系統(tǒng)并上電阻絲,以八或十小時(shí)率恒流放電,然后以最先到達(dá)放電終止電壓的某一單體蓄電池的放電時(shí)間與電流,來(lái)推算其容量。
傳統(tǒng)的容量測(cè)試有下列缺點(diǎn):
a.需將電池組脫離系統(tǒng),增大系統(tǒng)死機(jī)風(fēng)險(xiǎn);
b.放電時(shí)間長(zhǎng),且需人工測(cè)試記錄,工作量大,此外UPS電池一般裝于箱式柜子里,測(cè)試工作也不是很容易;
c.電阻絲笨重且有紅熱現(xiàn)象,不安全且工作強(qiáng)度大。
二、國(guó)內(nèi)UPS蓄電池維護(hù)現(xiàn)狀
UPS蓄電池的維護(hù)與一般低壓系統(tǒng)蓄電池的維護(hù)類(lèi)似,當(dāng)引進(jìn)新電池時(shí),要求工程驗(yàn)收,進(jìn)行深度放電;當(dāng)新電池投入使用后,要求保持適宜的電池工作環(huán)境溫度,要求定期測(cè)量各電池端電壓,當(dāng)各電池壓差過(guò)大時(shí),要進(jìn)行均充,要求定期對(duì)電池進(jìn)行試探性容量試驗(yàn)或深度放電,以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。
但是實(shí)際運(yùn)用中,由于各種條件的限制,UPS蓄電池的維護(hù)很少有人完全按照上面所述進(jìn)行,首先新電池驗(yàn)收,由于時(shí)間長(zhǎng),又無(wú)方便工具可供利用,有相當(dāng)多的人根本沒(méi)有做這一工作即將電池投入使用,據(jù)統(tǒng)計(jì),在中國(guó)大陸約有95%以上的UPS電池缺乏必要的維護(hù),這為日后UPS供電故障埋下隱患;其次,新電池投入使用后,由于一般UPS電池是裝在柜子里,測(cè)量、脫離都不方便,很少測(cè)量端電壓,定期深度放電更是無(wú)從進(jìn)行;依現(xiàn)有條件(98%以上的UPS電池沒(méi)有安裝監(jiān)控設(shè)備),廣大維護(hù)人員所能進(jìn)行的只有每隔一段時(shí)間,關(guān)閉市電讓?zhuān)眨校与姵貙?duì)實(shí)際系統(tǒng)放電一段時(shí)間,充其量只是讓電池組活化一下,以保持電池的活性,而對(duì)于電池的性能優(yōu)劣及各節(jié)電池的剩余容量等重要數(shù)據(jù)還是無(wú)從知曉。
三、UPS蓄電池維護(hù)全面解決方案
本方案由三個(gè)產(chǎn)品組成:BCSU-50HUPS蓄電池組容量監(jiān)測(cè)設(shè)備、MBCT-2412UPS單體電池在線(xiàn)充放電活化儀、BDCT-5000UPS蓄電池專(zhuān)用智能負(fù)載。
1.BCSU-50HUPS蓄電池組容量監(jiān)測(cè)設(shè)備
可以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)記錄UPS電池的浮充電壓、電流及充放電電壓、電流;BCSU只要在線(xiàn)監(jiān)測(cè)記錄到大于5分鐘的放電數(shù)據(jù)后即可判別電池組性能的優(yōu)劣、找出落后單體及給出每個(gè)單體的剩余容量,既避免了離線(xiàn)容量試驗(yàn)的麻煩、不安全,又達(dá)到了容量試驗(yàn)的目的;當(dāng)測(cè)得一組電池中電壓差較大時(shí),還會(huì)給出均充建議信號(hào);BCSU還可與智能負(fù)載BDCT配合對(duì)新電池進(jìn)行工程驗(yàn)收或定期進(jìn)行深度放電,這里BDCT提供放電電流,BCSU主要起監(jiān)控告警作用,避免任何單體的過(guò)放電;此外,BCSU會(huì)自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告,為您省卻大量工作。
2.MBCT-2412UPS單體電池在線(xiàn)充放電活化儀
對(duì)于BCSU發(fā)現(xiàn)的落后單體電池,在線(xiàn)進(jìn)行充放電(不影響整組其它電池的正常工作),以激活失效的活性物質(zhì)、降低內(nèi)阻、補(bǔ)償壓差并補(bǔ)充剩余容量,避免該落后單體進(jìn)一步惡化并影響到其它單體,即對(duì)電池進(jìn)行早期治療及預(yù)防,此外,可以利用MBCT對(duì)落后單體電池進(jìn)行深度在線(xiàn)容量試驗(yàn)(不影響整組其它電池的正常工作),如此可精確知道該單體即整組電池的容量(最小落后單體決定整組電池的容量)。
3.BDCT-5000UPS蓄電池專(zhuān)用智能負(fù)載
新引進(jìn)的UPS電池有必要進(jìn)行深度放電以驗(yàn)收其容量是否合格,電池是否存在工藝缺陷等,此外使用年限較長(zhǎng)的電池也有必要進(jìn)行深度放電,避免出現(xiàn)瞬間啟動(dòng)電流不夠大而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓等現(xiàn)象。深度放電只能將電池脫離系統(tǒng),用假負(fù)載進(jìn)行,傳統(tǒng)電阻絲制造的假負(fù)載存在明顯的缺點(diǎn);BDCT-5000UPS蓄電池專(zhuān)用智能負(fù)載,采用最新專(zhuān)利材料--高效能電熱元件PTC,輕巧便攜,沒(méi)有紅熱現(xiàn)象,此外它有三種停機(jī)門(mén)限:總電壓、放電容量、放電時(shí)間,如果配合BCSU可以控制每個(gè)單體,可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守的放電,大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。如此,則原來(lái)想做深度放電但又無(wú)能為力的問(wèn)題得到很好解決。
這三個(gè)產(chǎn)品互相配合使用,解決了目前UPS蓄電池缺乏必要維護(hù)手段及工具等問(wèn)題,不僅能為您測(cè)試電池性能,尋找落后單體,而且能幫您活化落后電池,對(duì)電池進(jìn)行早期治療?有效預(yù)防故障的發(fā)生。
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