Autor: Sitio Editor Publicar Tempo: 2024-10-17 Orixe: Sitio
A potencia do sitio de telecomunicacións considérase o sangue dunha rede de telecomunicacións, mentres que a batería é considerada como o seu depósito de sangue, salvagardando o bo funcionamento da rede. Non obstante, o mantemento da batería sempre foi un aspecto desafiante. Se os fabricantes baixan continuamente os prezos despois da contratación centralizada, a calidade das baterías diminuíu significativamente. Cada ano, máis do 70% dos fallos do sistema de enerxía das telecomunicacións atribúense a problemas da batería, facendo que o mantemento da batería sexa unha dor de cabeza para o persoal de mantemento. Este artigo ofrece unha análise das principais causas do fallo da batería, que pode servir de referencia útil para outros.
1. Visión xeral dos equipos eléctricos no lugar
O equipo eléctrico no lugar consta de dúas unidades UPS de 40kva dunha coñecida marca internacional. As baterías instaláronse en 2016. A continuación hai información detallada:
Información UPS | Información sobre a batería |
Marca e modelo: marca internacional UPS UL33 | Marca e modelo: 12v 100ah |
Configuración: 40 kVa, 2 unidades nun sistema paralelo, cada unha cunha carga de aproximadamente 5 kW | Número de baterías: 30 celas por grupo, 2 grupos, que totalizan 60 celas |
Data de posta en servizo: 2006 (10 anos de servizo) | Data de comisión: 2016 (5 anos de servizo) |
O 6 de xuño, o fabricante de UPS realizou un mantemento de rutina, substituíndo os condensadores de CA e DC (5 anos de servizo) e os fans. Durante as probas de descarga da batería (20 minutos), comprobouse que o rendemento de descarga da batería era deficiente. A corrente de descarga foi de 16a e, despois de 10 minutos de descarga, a tensión de varias células caeu a 11,6V, pero non se observou un abultado das baterías.
Comprobouse que os dous grupos de baterías UPS tiñan problemas de abultamento durante a inspección. Usando un multímetro, mediron a tensión de ondulación da batería (medida mediante a configuración de CA), que foi de 7V (superando con moito o estándar de mantemento). Como resultado, inicialmente sospeitaron que os condensadores de filtro DC substituídos polos enxeñeiros do fabricante de UPS eran defectuosos, provocando unha tensión de ondulación excesiva no autobús DC do UPS, dando lugar ao abultado da batería.
2. Situación de fracaso in situ
O 22 de xullo, o equipo do Instituto de Investigación realizou unha inspección de seguridade nunha sucursal. Descubriron que as baterías dos sistemas UPS no 5º andar dun edificio estaban moi abultadas. Se houbese interrupcións eléctricas da rede, temía que as baterías non se descarguen correctamente, o que provocou un accidente. Como resultado, inmediatamente recomendaron que o persoal de mantemento da sucursal se puxera en contacto cos enxeñeiros do fabricante para organizar unha sesión conxunta de investigación e solución de problemas nas tres partes da tarde seguinte.
Abultado de baterías de 12v
Na tarde do 23 de xullo, as tres festas chegaron no lugar. Tras a inspección, as dúas unidades UPS atopáronse funcionando normalmente, cunha tensión flotante de aproximadamente 404V para as baterías (en liña cos parámetros definidos). Os enxeñeiros do fabricante empregaron un multímetro de 287C fluke (alta precisión) para medir a tensión de ondulación da batería, que foi de aproximadamente 0,439V. Un contador de abrazadeiras de 376 (menor precisión) mediu ao redor de 0,4V. Os resultados de ambos instrumentos foron similares e caeron dentro do rango típico de tensión de ondulación para o equipo (xeralmente inferior ao 1% da tensión do autobús). Isto indicou que os condensadores de corrente continua substituídos eran conformes e funcionaban normalmente. Polo tanto, a teoría sospeitosa anteriormente de que a substitución do condensador causou unha tensión de ondulación excesiva e se descartou a abundancia da batería.
Multímetro: 0,439V
Medidor de pinzas: aproximadamente 0,4V
Unha revisión dos rexistros históricos do sistema UPS demostrou que, o 6 de xuño, ambas as unidades UPS sufriron unha proba de descarga de batería de 15 minutos. Despois de restaurar o interruptor de alimentación principal, realizouse unha carga igualada de 6 minutos, seguida dunha proba de descarga de batería de 14 minutos polos enxeñeiros do fabricante. Despois da proba, o sistema UPS iniciou automaticamente catro cargas consecutivas de 12 horas igualadas, con cada fase separada por un intervalo de 1 minuto, concluíndo ás 5:32 horas do 9 de xuño. Desde entón, as baterías permaneceron en modo de carga flotante.
O exame adicional da configuración orixinal da batería UPS revelou o seguinte:
A duración da batería estivo en 48 meses (4 anos), aínda que a esperanza de vida real dunha batería de 12V debería ser de 5 anos.
A carga igualada estableceuse en 'habilitado. '
O límite de corrente de carga estableceuse en 10a.
O disparador para cambiar a carga igualada estableceuse en 1a (o sistema cambiaría automaticamente á carga igualada se a corrente de carga flotante superaba o 1a, aínda que o valor predeterminado deste modelo é 0,03c10 ~ 0,05c10, é dicir, que a carga igualada se desencadea cando o carro cargado de carro de flotador alcanzou 0,01c10. sería desencadeado cando a corrente de carga flotante chegue a 1a).
O tempo de protección de carga igualado estableceuse en 720 minutos (a carga igualada pararíase automaticamente despois de 12 horas).
3. Análise das causas do fracaso
Con base nas circunstancias anteriores, o proceso de falla pódese analizar do seguinte xeito:
Os dous grupos de baterías deste sistema UPS levaban 4 anos en uso (a vida útil das baterías de 12V é de 5 anos) e a capacidade da batería diminuíu significativamente. Non obstante, antes do fracaso, o aspecto externo da batería era normal, sen signos de abultante. Unha revisión adicional dos rexistros históricos do UPS desde o 30 de xaneiro de 2019 (os rexistros anteriores a esta data foron despexados) ata o 6 de xuño de 2020, demostrou que o sistema UPS realizou 12 cargas igualadas, coa maior duración non superior a 15 minutos. Isto indica que a duración de carga igualada establecida no sistema UPS antes de que o mantemento fose relativamente curta, só 15 minutos, e a carga igualada do sistema UPS non fará que as baterías se volvan.
Despois do mantemento e substitución do condensador, reiniciouse o sistema UPS. A lóxica de control identificou a batería como recén conectada, polo que iniciou unha carga igualada de 6 minutos e logo cambiou a unha carga flotante. Non obstante, tras unha posterior proba de descarga de 14 minutos, o sistema UPS comezou automaticamente a carga igualada para recargar completamente as baterías. Debido a que as baterías están en uso durante 4 anos, a súa capacidade de retención de carga interna se deteriorara, provocando que a corrente de carga flotante supere o 1A, o que desencadeando o limiar de carga igualado 1A conxunto no sistema UPS (o valor predeterminado para este modelo é 3 ~ 5A. Isto deu lugar a que o sistema UPS iniciara repetidamente a carga igualada ata que un circuíto aberto de batería interna finalmente o detivo (se non, o sistema UPS tería continuado repetido carga igualada, o que podería levar a que o grupo de baterías incendiase). Durante este período, as baterías sufriron catro ciclos de carga igualados continuos ao longo de 48 horas (cada ciclo en pausa só durante 1 minuto cada 12 horas antes de continuar a carga igualada). Tras unha carga igualizada prolongada, as baterías acabaron por explotar e incluso as válvulas de ventilación deformáronse.
4. Conclusión
Con base nas observacións e análises anteriores, as causas do fallo da batería neste sistema UPS son as seguintes:
A causa directa foi a configuración inadecuada dos parámetros de carga do sistema UPS, o que levou a unha carga igualada continua durante 48 horas con só 1 minuto entre cada ciclo. Incluso as baterías novas non soportarían unha carga igualada prolongada e intensa, o que provocou o fallo de abultado da batería neste caso.
O modelo do sistema UPS é un deseño precoz con limitacións funcionais. Este modelo UPS máis antigo (deseñado hai 20 anos) carecía do tempo de protección de intervalos de carga '(outras marcas normalmente estableceron este intervalo a 7 días), obtendo ciclos de carga múltiples múltiples continuos.
O rendemento das baterías degradouse debido á idade (4 anos de servizo), con capacidade de descarga reducida e mala retención de carga. Antes do 6 de xuño, o umbral de conversión de carga de cargo igualado a flotación foi reducido pouco razoable (só 1a para baterías de 100AH). O valor predeterminado do sistema UPS é 3 ~ 5A, pero o persoal de mantemento modificouno inexplicablemente a 1A.
O sistema UPS levaba 14 anos en funcionamento, moito máis alá da súa idade de desmantelamento, facendo que os erros de medición sexan inevitables. Estes erros poden provocar que o sistema iniciara repetidamente a carga igualada debido á detección de corrente inexacta.
Afortunadamente, un circuíto aberto nunha das células da batería impediu que o sistema UPS continuase os ciclos de carga igualados repetidos despois da cuarta carga igualada, evitando así o potencial de que as baterías poidan incendiar.
5. Medidas correctoras para o fracaso
As medidas correctoras inclúen dous aspectos:
En primeiro lugar, modifica temporalmente os parámetros de carga da batería UPS:
Desactiva a configuración de carga igualada no sistema UPS.
Axuste a corrente de disparo para cambiar de carga flotante a carga igualada a 3a (aínda que 3a aínda é algo baixa, xa que o mínimo predeterminado é 3a, pero xa se fixou en 1a).
Axuste o tempo de protección de carga igualado a 1 hora (previamente establecido en 12 horas).
En segundo lugar, a sucursal substituíu aos dous grupos de baterías por baterías de copia de seguridade, pero as baterías de copia de seguridade teñen unha capacidade de só 50 AH, polo que só se poden usar con fins de emerxencia temporais. Hai plans para transferir a carga do sistema UPS a outras fontes de enerxía no futuro, para resolver a fondo os problemas de seguridade da fonte de alimentación.
O operador gasta unha cantidade considerable anualmente en servizos de mantemento para o sistema UPS, aínda que debido á neglixencia e ao descoido do persoal de mantemento, incluso modificaron erroneamente os valores predeterminados do sistema UPS, que é realmente incrible. Recoméndase que o fabricante de UPS tome o mantemento dos seus produtos en serio e evite cometer eses erros básicos no futuro, mellorando a calidade dos seus servizos de mantemento. Mentres tanto, suxírese que o operador tamén preste atención aos servizos de mantemento posteriores proporcionados polo fabricante de UPS e establecer un sistema de avaliación para mellorar continuamente o funcionamento seguro e fiable do sistema UPS.
