একটি ইন্টারনেট ডেটা সেন্টারে ইউপিএস ব্যাটারি ব্যর্থতার বিশ্লেষণ

টেলিকম সাইটের শক্তি একটি টেলিকম নেটওয়ার্কের রক্ত ​​হিসাবে বিবেচিত হয়, যখন ব্যাটারিটিকে তার রক্তের আধার হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যা নেটওয়ার্কের মসৃণ ক্রিয়াকলাপকে সুরক্ষিত করে। যাইহোক, ব্যাটারি রক্ষণাবেক্ষণ সবসময় একটি চ্যালেঞ্জিং দিক হয়েছে। কেন্দ্রীভূত সংগ্রহের পর নির্মাতারা ক্রমাগত দাম কমিয়ে রাখার ফলে, ব্যাটারির গুণমান উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। প্রতি বছর, 70% এরও বেশি টেলিকম পাওয়ার সিস্টেমের ব্যর্থতার জন্য দায়ী করা হয় ব্যাটারির সমস্যা, ব্যাটারি রক্ষণাবেক্ষণ রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের জন্য মাথাব্যথা হয়ে ওঠে। এই নিবন্ধটি ব্যাটারি ব্যর্থতার প্রধান কারণগুলির একটি বিশ্লেষণ প্রস্তাব করে, যা অন্যদের জন্য একটি দরকারী রেফারেন্স হিসাবে কাজ করতে পারে।

1. অন-সাইট পাওয়ার ইকুইপমেন্ট ওভারভিউ

অন-সাইট পাওয়ার ইকুইপমেন্টে একটি সুপরিচিত আন্তর্জাতিক ব্র্যান্ডের দুটি 40kVA UPS ইউনিট রয়েছে। ব্যাটারি 2016 সালে ইনস্টল করা হয়েছিল। নীচে বিস্তারিত তথ্য রয়েছে:

ইউপিএস তথ্য	ব্যাটারি তথ্য
ব্র্যান্ড এবং মডেল: আন্তর্জাতিক ব্র্যান্ড UPS UL33	ব্র্যান্ড এবং মডেল: 12V 100Ah
কনফিগারেশন: 40 কেভিএ, একটি সমান্তরাল সিস্টেমে 2 ইউনিট, প্রতিটির লোড প্রায় 5 কিলোওয়াট	ব্যাটারির সংখ্যা: প্রতি গ্রুপে 30টি সেল, 2টি গ্রুপ, মোট 60টি সেল
কমিশনিং তারিখ: 2006 (10 বছর চাকরি)	কমিশনিং তারিখ: 2016 (5 বছর চাকরি)

6 ই জুন, ইউপিএস প্রস্তুতকারক নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ করে, এসি এবং ডিসি ক্যাপাসিটর (5 বছরের পরিষেবা) এবং ফ্যানগুলি প্রতিস্থাপন করে৷ ব্যাটারি ডিসচার্জ পরীক্ষার সময় (20 মিনিট), এটি পাওয়া গেছে যে ব্যাটারির ডিসচার্জ কর্মক্ষমতা খারাপ ছিল। ডিসচার্জ কারেন্ট ছিল 16A, এবং স্রাবের 10 মিনিট পরে, বেশ কয়েকটি কোষের ভোল্টেজ 11.6V-এ নেমে যায়, কিন্তু ব্যাটারির কোনো ফুসকুড়ি দেখা যায়নি।

এটি পাওয়া গেছে যে উভয় ইউপিএস ব্যাটারি গ্রুপ পরিদর্শন সময় bulging সমস্যা ছিল. একটি মাল্টিমিটার ব্যবহার করে, তারা ব্যাটারি চার্জিং রিপল ভোল্টেজ পরিমাপ করেছে (AC সেটিং ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছে), যা 7V পর্যন্ত (রক্ষণাবেক্ষণের মানকে অনেক বেশি)। ফলস্বরূপ, তারা প্রাথমিকভাবে সন্দেহ করেছিল যে ইউপিএস প্রস্তুতকারকের প্রকৌশলীদের দ্বারা প্রতিস্থাপিত ডিসি ফিল্টার ক্যাপাসিটরগুলি ত্রুটিপূর্ণ ছিল, যার ফলে ইউপিএসের ডিসি বাসে অত্যধিক রিপল ভোল্টেজ সৃষ্টি হয়, যার ফলে ব্যাটারি ফুলে যায়।

2. অন-সাইট ব্যর্থতার পরিস্থিতি

22 জুলাই, গবেষণা ইনস্টিটিউটের দল একটি শাখা অফিসে একটি নিরাপত্তা পরিদর্শন পরিচালনা করে। তারা আবিষ্কার করেছে যে একটি বিল্ডিংয়ের 5 তলায় ইউপিএস সিস্টেমের ব্যাটারিগুলি মারাত্মকভাবে ফুলে গেছে। যদি গ্রিড থেকে বিদ্যুত বিভ্রাট হয়, তাহলে আশঙ্কা করা হয়েছিল যে ব্যাটারিগুলি সঠিকভাবে ডিসচার্জ নাও হতে পারে, সম্ভাব্য দুর্ঘটনার কারণ হতে পারে। ফলস্বরূপ, তারা অবিলম্বে সুপারিশ করেছিল যে শাখার রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা পরের বিকেলে তিনটি পক্ষের সাথে একটি যৌথ অন-সাইট তদন্ত এবং সমস্যা সমাধানের সেশনের ব্যবস্থা করার জন্য প্রস্তুতকারকের ইঞ্জিনিয়ারদের সাথে যোগাযোগ করুন।

12V ব্যাটারির বুলিং

23 জুলাই বিকেলে, তিন পক্ষ ঘটনাস্থলে পৌঁছে। পরিদর্শন করার পরে, উভয় ইউপিএস ইউনিট ব্যাটারির জন্য প্রায় 404V এর ফ্লোট ভোল্টেজের সাথে (সেট প্যারামিটারের সাথে সামঞ্জস্য রেখে) স্বাভাবিকভাবে কাজ করছে বলে পাওয়া গেছে। প্রস্তুতকারকের প্রকৌশলীরা ব্যাটারি চার্জিং রিপল ভোল্টেজ পরিমাপ করতে একটি Fluke 287C মাল্টিমিটার (উচ্চ নির্ভুলতা) ব্যবহার করেছেন, যা ছিল প্রায় 0.439V। একটি Fluke 376 ক্ল্যাম্প মিটার (নিম্ন নির্ভুলতা) প্রায় 0.4V পরিমাপ। উভয় যন্ত্রের ফলাফল একই ছিল এবং সরঞ্জামগুলির জন্য সাধারণ রিপল ভোল্টেজ পরিসরের মধ্যে পড়ে (সাধারণত বাস ভোল্টেজের 1% এর কম)। এটি নির্দেশ করে যে প্রতিস্থাপিত DC ক্যাপাসিটারগুলি সঙ্গতিপূর্ণ এবং স্বাভাবিকভাবে কাজ করছে। অতএব, পূর্বে সন্দেহজনক তত্ত্ব যে ক্যাপাসিটর প্রতিস্থাপন অত্যধিক রিপল ভোল্টেজ সৃষ্টি করে এবং ব্যাটারি ফুলে যায় তা বাতিল করা হয়েছিল।

মাল্টিমিটার: 0.439V

ক্ল্যাম্প মিটার: প্রায় 0.4V

ইউপিএস সিস্টেমের ঐতিহাসিক রেকর্ডের পর্যালোচনায় দেখা গেছে যে, 6 জুন, উভয় ইউপিএস ইউনিট 15-মিনিটের ব্যাটারি ডিসচার্জ পরীক্ষার মধ্য দিয়েছিল। প্রধান পাওয়ার সুইচ পুনরুদ্ধার করার পরে, একটি 6-মিনিটের সমান চার্জিং সঞ্চালিত হয়েছিল, তারপরে নির্মাতার প্রকৌশলীদের দ্বারা 14-মিনিটের ব্যাটারি ডিসচার্জ পরীক্ষা করা হয়েছিল। পরীক্ষার পর, ইউপিএস সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে পরপর চারটি 12-ঘন্টা সমান চার্জ শুরু করে, প্রতিটি ফেজ 1-মিনিটের ব্যবধানে আলাদা করে, 9 জুন সকাল 5:32 এ শেষ হয়। তারপর থেকে, ব্যাটারিগুলি ফ্লোট চার্জ মোডে রয়েছে।

মূল ইউপিএস ব্যাটারি সেটিংসের আরও পরীক্ষা নিম্নলিখিতগুলি প্রকাশ করেছে:

• ব্যাটারি লাইফ 48 মাস (4 বছর) সেট করা হয়েছিল, যদিও 12V ব্যাটারির প্রকৃত আয়ু 5 বছর হওয়া উচিত।

• সমান চার্জিং 'সক্ষম' এ সেট করা হয়েছে।

• চার্জ বর্তমান সীমা 10A সেট করা হয়েছিল।

• সমান চার্জিং-এ স্যুইচ করার জন্য ট্রিগারটি 1A তে সেট করা হয়েছিল (ফ্লোট চার্জ কারেন্ট 1A অতিক্রম করলে সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমান চার্জিং-এ স্যুইচ করবে, যদিও এই মডেলের ডিফল্ট মান 0.03C10~ 0.05C10, যার অর্থ হল সমান চার্জিং ট্রিগার করা হয় যখন ফ্লোট চার্জ কারেন্টের অজানা কারণে, A5 কারেন্টে পৌঁছায়। রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা এটিকে 0.01C10 এ সামঞ্জস্য করেছিলেন, যার অর্থ ফ্লোট চার্জ কারেন্ট 1A এ পৌঁছালে সমান চার্জিং ট্রিগার হবে)।

• সমান চার্জিং সুরক্ষা সময় 720 মিনিটে সেট করা হয়েছিল (সমান চার্জিং 12 ঘন্টা পরে স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ হয়ে যাবে)।

3. ব্যর্থতার কারণ বিশ্লেষণ

উপরের পরিস্থিতির উপর ভিত্তি করে, ব্যর্থতার প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ বিশ্লেষণ করা যেতে পারে:

• এই UPS সিস্টেমের দুটি ব্যাটারি গ্রুপ 4 বছর ধরে ব্যবহার করা হয়েছে (12V ব্যাটারির পরিষেবা জীবন 5 বছর), এবং ব্যাটারির ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। যাইহোক, ব্যর্থ হওয়ার আগে, ব্যাটারির বাহ্যিক চেহারা স্বাভাবিক ছিল, ফুলে যাওয়ার কোন লক্ষণ ছিল না। 30 জানুয়ারী, 2019 (এই তারিখের আগের রেকর্ডগুলি সাফ করা হয়েছিল) থেকে 6 জুন, 2020 পর্যন্ত UPS এর ঐতিহাসিক রেকর্ডগুলির আরও একটি পর্যালোচনা, দেখায় যে UPS সিস্টেম 12টি সমান চার্জিং সঞ্চালিত করেছে, যার দীর্ঘতম সময়কাল 15 মিনিটের বেশি নয়। এটি ইঙ্গিত দেয় যে UPS সিস্টেমে রক্ষণাবেক্ষণের আগে সেট করা সমান চার্জিং সময়কাল অপেক্ষাকৃত কম ছিল, মাত্র 15 মিনিট, এবং UPS সিস্টেমের স্বল্পমেয়াদী সমান চার্জিং ব্যাটারিগুলিকে ফুলে উঠবে না।

• রক্ষণাবেক্ষণ এবং ক্যাপাসিটর প্রতিস্থাপনের পরে, ইউপিএস সিস্টেম পুনরায় চালু করা হয়েছিল। কন্ট্রোল লজিক ব্যাটারিটিকে নতুন সংযুক্ত হিসাবে চিহ্নিত করেছে, তাই এটি একটি 6-মিনিটের সমান চার্জিং শুরু করেছে এবং তারপর একটি ফ্লোট চার্জে স্যুইচ করেছে। যাইহোক, পরবর্তী 14-মিনিটের ডিসচার্জ পরীক্ষার পরে, ইউপিএস সিস্টেম স্বয়ংক্রিয়ভাবে ব্যাটারিগুলি সম্পূর্ণরূপে রিচার্জ করার জন্য সমান চার্জিং শুরু করে। ব্যাটারিগুলি 4 বছর ধরে ব্যবহৃত হওয়ার কারণে, তাদের অভ্যন্তরীণ চার্জ ধারণ ক্ষমতার অবনতি হয়েছিল, যার ফলে ফ্লোট চার্জ কারেন্ট 1A ছাড়িয়ে গিয়েছিল, যা UPS সিস্টেমে সেট করা 1A সমান চার্জিং থ্রেশহোল্ডকে ট্রিগার করে (এই মডেলের জন্য ডিফল্ট মান হল 3~5A ফ্লোট চার্জ কারেন্ট সমান চার্জিং ট্রিগার করার জন্য, কিন্তু কিছু কারণে এই ব্যক্তিকে 1 এ মোড করা হয়েছে)। এর ফলে ইউপিএস সিস্টেম বারবার সমান চার্জিং শুরু করে যতক্ষণ না একটি অভ্যন্তরীণ ব্যাটারি ওপেন সার্কিট শেষ পর্যন্ত এটি বন্ধ করে দেয় (অন্যথায়, ইউপিএস সিস্টেম বারবার সমান চার্জিং অব্যাহত রাখত, যার ফলে ব্যাটারি গ্রুপে আগুন লাগতে পারে)। এই সময়ের মধ্যে, ব্যাটারিগুলি 48 ঘন্টা ধরে চারটি ক্রমাগত সমান চার্জিং চক্রের মধ্য দিয়ে গেছে (প্রতিটি চক্র সমান চার্জিং পুনরায় শুরু করার আগে প্রতি 12 ঘন্টায় মাত্র 1 মিনিটের জন্য বিরতি দেওয়া হয়েছে)। এই ধরনের দীর্ঘায়িত সমান চার্জিংয়ের পরে, ব্যাটারিগুলি শেষ পর্যন্ত ফুলে উঠতে শুরু করে এবং এমনকি ভেন্টিং ভালভগুলিও বিকৃত হয়ে যায়।

4. উপসংহার

উপরের পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণের উপর ভিত্তি করে, এই ইউপিএস সিস্টেমে ব্যাটারি ব্যর্থতার কারণগুলি নিম্নরূপ:

• প্রত্যক্ষ কারণ ছিল ইউপিএস সিস্টেমের চার্জিং প্যারামিটারগুলির অনুপযুক্ত সেটিং, যার ফলে প্রতিটি চক্রের মধ্যে মাত্র 1-মিনিটের ব্যবধানে 48 ঘন্টার জন্য অবিচ্ছিন্ন সমান চার্জ করা হয়েছিল। এমনকি নতুন ব্যাটারিগুলিও এই ধরনের দীর্ঘায়িত এবং তীব্র সমান চার্জিং সহ্য করতে পারে না, যার ফলে এই ক্ষেত্রে ব্যাটারি ফুলে যাওয়া ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।

• ইউপিএস সিস্টেম মডেলটি কার্যকরী সীমাবদ্ধতা সহ একটি প্রাথমিক নকশা। এই পুরোনো UPS মডেলে (20 বছর আগে ডিজাইন করা হয়েছে) 'ইকুয়ালাইজড চার্জিং ইন্টারভাল প্রোটেকশন টাইম' সেটিং এর অভাব ছিল (অন্যান্য ব্র্যান্ড সাধারণত এই ব্যবধানটি 7 দিনে সেট করে), যার ফলে ক্রমাগত একাধিক সমান চার্জিং চক্র হয়।

• ব্যাটারির কর্মক্ষমতা বয়সের কারণে (পরিষেবার 4 বছর) হ্রাস পেয়েছিল, কম নিষ্কাশন ক্ষমতা এবং দুর্বল চার্জ ধরে রাখার কারণে। 6 জুনের আগে, সমান-থেকে-ফ্লোট-চার্জ রূপান্তর বর্তমান থ্রেশহোল্ড অযৌক্তিকভাবে কম সেট করা হয়েছিল (100Ah ব্যাটারির জন্য শুধুমাত্র 1A)। UPS সিস্টেমের ডিফল্ট মান হল 3~5A, তবুও রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা ব্যাখ্যাতীতভাবে এটিকে 1A-এ পরিবর্তন করেছে।

• ইউপিএস সিস্টেমটি 14 বছর ধরে চালু ছিল, এর ডিকমিশনিং বয়স ছাড়িয়ে গেছে, যা পরিমাপের ত্রুটিগুলিকে অনিবার্য করে তুলেছে। ভুল বর্তমান সনাক্তকরণের কারণে এই ত্রুটিগুলির কারণে সিস্টেম বারবার সমান চার্জিং শুরু করতে পারে।

• সৌভাগ্যবশত, ব্যাটারি কোষগুলির একটিতে একটি খোলা সার্কিট ইউপিএস সিস্টেমকে চতুর্থ সমান চার্জিংয়ের পরে বারবার সমান চার্জিং চক্র চালিয়ে যেতে বাধা দেয়, এইভাবে ব্যাটারিতে আগুন ধরার সম্ভাবনা এড়ানো যায়।

5. ব্যর্থতার জন্য প্রতিকারমূলক ব্যবস্থা

প্রতিকারমূলক ব্যবস্থা দুটি দিক অন্তর্ভুক্ত:

প্রথমত, অস্থায়ীভাবে UPS ব্যাটারি চার্জিং পরামিতি সংশোধন করুন:

• ইউপিএস সিস্টেমে সমান চার্জিং সেটিং অক্ষম করুন।

• ফ্লোট চার্জ থেকে সমান চার্জিং থেকে 3A তে স্যুইচ করার জন্য ট্রিগার কারেন্ট সামঞ্জস্য করুন (যদিও 3A এখনও কিছুটা কম, কারণ ডিফল্ট সর্বনিম্ন 3A, তবে এটি আগে 1A তে সেট করা হয়েছিল)।

• সমান চার্জিং সুরক্ষা সময় 1 ঘন্টা (আগে 12 ঘন্টা সেট করা হয়েছিল) সামঞ্জস্য করুন।

দ্বিতীয়ত, শাখা অফিস দুটি ব্যাটারি গ্রুপকে ব্যাকআপ ব্যাটারি দিয়ে প্রতিস্থাপিত করেছে, কিন্তু ব্যাকআপ ব্যাটারির ক্ষমতা মাত্র 50 Ah, তাই সেগুলি শুধুমাত্র অস্থায়ী জরুরি উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে। বিদ্যুত সরবরাহ সুরক্ষা সংক্রান্ত সমস্যাগুলি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে সমাধান করার জন্য ভবিষ্যতে ইউপিএস সিস্টেম থেকে অন্যান্য শক্তির উত্সগুলিতে লোড স্থানান্তর করার পরিকল্পনা রয়েছে৷

অপারেটর UPS সিস্টেমের জন্য রক্ষণাবেক্ষণ পরিষেবার জন্য বার্ষিক একটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণ ব্যয় করে, তবুও রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের অবহেলা এবং অসতর্কতার কারণে, তারা এমনকি ভুলভাবে UPS সিস্টেমের ডিফল্ট মানগুলিকে সংশোধন করেছে, যা সত্যিই অবিশ্বাস্য। এটি সুপারিশ করা হয় যে UPS প্রস্তুতকারক তাদের পণ্যগুলির রক্ষণাবেক্ষণকে গুরুত্ব সহকারে গ্রহণ করে এবং ভবিষ্যতে এই ধরনের মৌলিক ভুলগুলি এড়াতে, তাদের রক্ষণাবেক্ষণ পরিষেবাগুলির মান উন্নত করে৷ ইতিমধ্যে, এটি প্রস্তাব করা হয় যে অপারেটরটি ইউপিএস প্রস্তুতকারকের দ্বারা প্রদত্ত পরবর্তী রক্ষণাবেক্ষণ পরিষেবাগুলিতেও গভীর মনোযোগ দেয় এবং ইউপিএস সিস্টেমের নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশনকে ক্রমাগত উন্নত করার জন্য একটি মূল্যায়ন ব্যবস্থা স্থাপন করে।