UPS-ի մարտկոցի խափանման վերլուծություն ինտերնետ տվյալների կենտրոնում

Հեռահաղորդակցության կայքի հզորությունը համարվում է հեռահաղորդակցության ցանցի արյունը, մինչդեռ մարտկոցը համարվում է նրա արյան ռեզերվատորը, որը պաշտպանում է ցանցի անխափան աշխատանքը: Այնուամենայնիվ, մարտկոցի սպասարկումը միշտ եղել է դժվարին ասպեկտ: Երբ արտադրողները կենտրոնացված գնումներից հետո անընդհատ իջեցնում են գները, մարտկոցների որակը զգալիորեն նվազել է: Ամեն տարի հեռահաղորդակցության էներգահամակարգի խափանումների ավելի քան 70%-ը վերագրվում է մարտկոցի հետ կապված խնդիրներին՝ մարտկոցի սպասարկումը դարձնելով գլխացավանք սպասարկման անձնակազմի համար: Այս հոդվածը առաջարկում է մարտկոցի ձախողման հիմնական պատճառների վերլուծություն, որը կարող է օգտակար տեղեկանք ծառայել ուրիշների համար:

1. Տեղում էլեկտրաէներգիայի սարքավորումների ակնարկ

Տեղում էլեկտրաէներգիայի սարքավորումները բաղկացած են հայտնի միջազգային ապրանքանիշի երկու 40 կՎԱ UPS բլոկներից: Մարտկոցները տեղադրվել են 2016 թվականին: Ստորև ներկայացված է մանրամասն տեղեկատվություն.

UPS Տեղեկություն	Տեղեկություններ մարտկոցի մասին
Ապրանքանիշը և մոդելը` International Brand UPS UL33	Ապրանքանիշը և մոդելը՝ 12V 100Ah
Կոնֆիգուրացիա՝ 40 կՎԱ, 2 միավոր զուգահեռ համակարգում, յուրաքանչյուրը մոտավորապես 5 կՎտ բեռով	Մարտկոցների քանակը՝ 30 բջիջ յուրաքանչյուր խմբի համար, 2 խումբ, ընդհանուր 60 բջիջ
Գործարկման ամսաթիվ՝ 2006թ. (ծառայության 10 տարի)	Շահագործման ամսաթիվը` 2016 (5 տարի ծառայության)

Հունիսի 6-ին UPS-ի արտադրողը կատարել է ընթացիկ սպասարկում՝ փոխարինելով AC և DC կոնդենսատորները (5 տարվա ծառայություն) և օդափոխիչները: Մարտկոցի լիցքաթափման փորձարկման ժամանակ (20 րոպե) պարզվել է, որ մարտկոցի լիցքաթափման աշխատանքը վատ է: Լիցքաթափման հոսանքը եղել է 16 Ա, ​​իսկ լիցքաթափումից 10 րոպե հետո մի քանի խցերի լարումն իջել է մինչև 11,6 Վ, սակայն մարտկոցների ուռչում չի նկատվել։

Պարզվել է, որ UPS-ի մարտկոցների երկու խմբերն էլ ստուգման ընթացքում ուռուցիկ խնդիրներ են ունեցել: Օգտագործելով մուլտիմետր՝ նրանք չափեցին մարտկոցի լիցքավորման ալիքային լարումը (չափված՝ օգտագործելով AC կարգավորումը), որը հասնում էր 7 Վ-ի (շատ գերազանցում է սպասարկման ստանդարտը): Արդյունքում, նրանք սկզբում կասկածում էին, որ UPS-ի արտադրողի ինժեներների կողմից փոխարինված DC ֆիլտրի կոնդենսատորները անսարք են, ինչը UPS-ի DC ավտոբուսի վրա առաջացրել է չափազանց մեծ ալիքային լարում, ինչը հանգեցրել է մարտկոցի ուռչմանը:

2. Տեղում ձախողման իրավիճակ

Հուլիսի 22-ին Գիտահետազոտական ​​ինստիտուտի թիմը անվտանգության ստուգում անցկացրեց մասնաճյուղերից մեկում։ Նրանք հայտնաբերել են, որ շենքի 5-րդ հարկի UPS համակարգերի մարտկոցները խիստ ուռչել են։ Եթե ​​ցանցից հոսանքազրկումներ լինեն, մտավախություն կար, որ մարտկոցները կարող են ճիշտ լիցքաթափվել, ինչը կարող է հանգեցնել վթարի: Արդյունքում, նրանք անմիջապես խորհուրդ տվեցին, որ մասնաճյուղի սպասարկման անձնակազմը կապ հաստատի արտադրողի ինժեներների հետ՝ հաջորդ կեսօրին բոլոր երեք կողմերի հետ համատեղ հետաքննության և խնդիրների վերացման նիստ կազմակերպելու համար:

12V մարտկոցների ուռուցիկություն

Հուլիսի 23-ի ցերեկը երեք կողմերը ժամանել են տեղում։ Ստուգման արդյունքում պարզվել է, որ UPS-ի երկու ագրեգատներն էլ նորմալ են աշխատում՝ մարտկոցների համար լողացող լարման մոտ 404 Վ (սահմանված պարամետրերին համապատասխան): Արտադրողի ինժեներները օգտագործել են Fluke 287C մուլտիմետր (բարձր ճշգրտություն)՝ չափելու մարտկոցի լիցքավորման ալիքային լարումը, որը մոտավորապես 0,439 Վ էր: Fluke 376 սեղմիչ (ավելի ցածր ճշգրտություն)՝ չափված մոտ 0,4 Վ: Երկու գործիքների արդյունքները նման էին և ընկան սարքավորման համար բնորոշ ալիքային լարման միջակայքում (ընդհանուր առմամբ ավտոբուսի լարման 1%-ից պակաս): Սա ցույց տվեց, որ փոխարինված DC կոնդենսատորները համապատասխանում էին և աշխատում էին նորմալ: Հետևաբար, նախկինում կասկածվող տեսությունը, որ կոնդենսատորի փոխարինումը առաջացրել է ավելորդ ալիքային լարում և մարտկոցի ուռչելը, բացառվել է:

Մուլտիմետր՝ 0,439 Վ

Ամրացուցիչի չափիչ՝ մոտավորապես 0,4 Վ

UPS համակարգի պատմական գրառումների վերանայումը ցույց է տվել, որ հունիսի 6-ին երկու UPS միավորներն էլ անցել են 15 րոպեանոց մարտկոցի լիցքաթափման թեստ: Հիմնական հոսանքի անջատիչը վերականգնելուց հետո կատարվել է 6 րոպե հավասարեցված լիցքավորում, որին հաջորդել է 14 րոպե մարտկոցի լիցքաթափման փորձարկում արտադրողի ինժեներների կողմից: Փորձարկումից հետո UPS համակարգը ավտոմատ կերպով գործարկեց չորս անընդմեջ 12-ժամյա հավասարեցված լիցքավորում, որոնցից յուրաքանչյուր փուլն առանձնացված էր 1 րոպե ընդմիջումով, ավարտվելով հունիսի 9-ի առավոտյան ժամը 5:32-ին: Այդ ժամանակից ի վեր մարտկոցները մնացել են լիցքավորման ռեժիմում:

Բնօրինակ UPS մարտկոցի կարգավորումների հետագա ուսումնասիրությունը ցույց տվեց հետևյալը.

• Մարտկոցի ժամկետը սահմանվել է 48 ամիս (4 տարի), թեև 12 Վ լարման մարտկոցի իրական սպասվող ժամկետը պետք է լինի 5 տարի:

• Հավասարեցված լիցքավորումը սահմանվել է «միացված է»:

• Լիցքավորման ընթացիկ սահմանաչափը սահմանվել է 10 Ա:

• Հավասարեցված լիցքավորմանը անցնելու գործարկիչը դրվեց 1Ա-ի (համակարգն ավտոմատ կերպով կանցնի հավասարեցված լիցքավորման, եթե լիցքավորման հոսանքը գերազանցեր 1A-ը, չնայած այս մոդելի լռելյայն արժեքը 0,03C10~0,05C10 է, ինչը նշանակում է, որ հավասարեցված լիցքավորումը գործարկվում է, երբ լիցքի լիցքավորման հոսանքը հասնում է 3-5A-ի, սակայն անհայտ պատճառներով արտադրողը կարգավորվում է 3-5A-ի համար: 0.01C10, ինչը նշանակում է, որ հավասարեցված լիցքավորումը կսկսվի, երբ լիցքավորման հոսանքը հասնում է 1A-ի):

• Հավասարեցված լիցքավորման պաշտպանության ժամանակը սահմանվել է 720 րոպե (հավասարեցված լիցքավորումը ավտոմատ կերպով կդադարի 12 ժամ հետո):

3. Անհաջողության պատճառների վերլուծություն

Ելնելով վերը նշված հանգամանքներից՝ ձախողման գործընթացը կարելի է վերլուծել հետևյալ կերպ.

• Այս UPS համակարգի մարտկոցների երկու խմբերը օգտագործվել են 4 տարի (12 Վ մարտկոցների ծառայության ժամկետը 5 տարի է), և մարտկոցի հզորությունը զգալիորեն նվազել է։ Սակայն մինչ խափանումը մարտկոցի արտաքին տեսքը նորմալ էր, առանց ուռչելու նշանների: 2019 թվականի հունվարի 30-ից մինչև 2020 թվականի հունիսի 6-ը UPS-ի պատմական գրառումների հետագա ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ UPS համակարգը կատարել է 12 հավասարեցված լիցքավորում, ընդ որում ամենաերկար տևողությունը 15 րոպեից ոչ ավելի է: Սա ցույց է տալիս, որ մինչև սպասարկումը UPS համակարգում սահմանված լիցքավորման հավասարեցված տևողությունը համեմատաբար կարճ է եղել՝ ընդամենը 15 րոպե, և UPS համակարգի կարճաժամկետ հավասարեցված լիցքավորումը չի հանգեցնի մարտկոցների ուռչմանը:

• Սպասարկումից և կոնդենսատորի փոխարինումից հետո UPS համակարգը վերագործարկվեց: Կառավարման տրամաբանությունը բացահայտեց մարտկոցը որպես նոր միացված, ուստի այն սկսեց 6 րոպեանոց հավասարեցված լիցքավորում, այնուհետև անցավ լողացող լիցքավորման: Այնուամենայնիվ, 14 րոպեանոց լիցքաթափման փորձարկումից հետո UPS համակարգը ինքնաբերաբար սկսեց հավասարեցված լիցքավորումը՝ մարտկոցները ամբողջությամբ լիցքավորելու համար: Մարտկոցների 4 տարի օգտագործման պատճառով նրանց ներքին լիցքավորման հնարավորությունը վատթարացել էր, ինչի հետևանքով լիցքավորման հոսանքը գերազանցել է 1A-ը, գործարկելով UPS համակարգում սահմանված 1A լիցքավորման հավասարեցված շեմը (այս մոդելի համար լռելյայն լիցքավորման հոսանքը 3~5A է, որպեսզի գործարկի հավասարեցված լիցքավորումը, բայց ինչ-ինչ պատճառներով Ա. Սա հանգեցրեց նրան, որ UPS համակարգը բազմիցս սկսում է հավասարեցված լիցքավորումը, մինչև մարտկոցի ներքին բաց միացումը վերջապես դադարեցրեց այն (Հակառակ դեպքում, UPS համակարգը կշարունակեր կրկնակի հավասարեցված լիցքավորումը, ինչը կարող էր հանգեցնել մարտկոցների խմբի հրդեհմանը): Այս ժամանակահատվածում մարտկոցները 48 ժամվա ընթացքում անցել են չորս շարունակական հավասարեցված լիցքավորման ցիկլեր (յուրաքանչյուր ցիկլը ընդմիջվում էր ընդամենը 1 րոպե յուրաքանչյուր 12 ժամը մեկ՝ նախքան հավասարեցված լիցքավորումը վերսկսելը): Նման երկարատև հավասարեցված լիցքավորումից հետո մարտկոցները ի վերջո ուռչեցին, և նույնիսկ օդափոխիչ փականները դեֆորմացվեցին:

4. Եզրակացություն

Վերոնշյալ դիտարկումների և վերլուծությունների հիման վրա այս UPS համակարգում մարտկոցի խափանման պատճառները հետևյալն են.

• Ուղղակի պատճառը UPS համակարգի լիցքավորման պարամետրերի ոչ պատշաճ կարգավորումն էր, ինչը հանգեցրեց 48 ժամ շարունակական հավասարեցված լիցքավորմանը՝ յուրաքանչյուր ցիկլի միջև ընդամենը 1 րոպե ընդմիջումներով: Նույնիսկ նոր մարտկոցները չեն դիմանա նման երկարատև և ինտենսիվ հավասարեցված լիցքավորմանը, որն այս դեպքում հանգեցնում է մարտկոցի ուռչելու ձախողմանը:

• UPS համակարգի մոդելը վաղ նախագծում է՝ ֆունկցիոնալ սահմանափակումներով: UPS-ի այս հին մոդելը (նախագծված 20 տարի առաջ) չուներ «հավասարեցված լիցքավորման միջակայքի պաշտպանության ժամանակ» պարամետրը (այլ ապրանքանիշերը սովորաբար սահմանում են այս ինտերվալը մինչև 7 օր), ինչը հանգեցնում է անընդհատ բազմակի հավասարեցված լիցքավորման ցիկլերի:

• Մարտկոցների աշխատանքը վատթարացել է տարիքի պատճառով (4 տարի ծառայության մեջ), լիցքաթափման հզորության նվազման և լիցքավորման վատ պահպանման պատճառով: Մինչև հունիսի 6-ը հավասարեցված լիցքավորման փոխարկման հոսանքի շեմը սահմանվել էր անհիմն ցածր (ընդամենը 1Ա 100Ah մարտկոցների համար): UPS համակարգի լռելյայն արժեքը 3~5A է, սակայն սպասարկող անձնակազմն անհասկանալի կերպով այն դարձրել է 1A:

• UPS համակարգը գործել է 14 տարի՝ շահագործումից դուրս գալու տարիքից շատ ավելին, ինչը չափումների սխալներն անխուսափելի է դարձնում: Այս սխալները կարող են պատճառ հանդիսանալ, որ համակարգը բազմիցս սկսել է հավասարեցված լիցքավորումը ընթացիկ ոչ ճշգրիտ հայտնաբերման պատճառով:

• Բարեբախտաբար, մարտկոցներից մեկում բաց միացումը թույլ չտվեց UPS համակարգին չորրորդ հավասարեցված լիցքավորումից հետո շարունակել կրկնվող հավասարեցված լիցքավորման ցիկլերը՝ այդպիսով խուսափելով մարտկոցների բռնկման հավանականությունից:

5. Վերականգնողական միջոցառումներ ձախողման համար

Վերականգնման միջոցառումները ներառում են երկու ասպեկտ.

Նախ, ժամանակավորապես փոփոխեք UPS մարտկոցի լիցքավորման պարամետրերը.

• Անջատեք հավասարեցված լիցքավորման կարգավորումը UPS համակարգում:

• Կարգավորեք ձգանման հոսանքը՝ լողացող լիցքավորումից 3Ա-ի հավասարեցված լիցքավորման անցնելու համար (չնայած 3Ա-ն դեռ փոքր-ինչ ցածր է, քանի որ լռելյայն նվազագույնը 3Ա է, բայց նախկինում այն ​​դրված էր 1A-ի):

• Հավասարեցված լիցքավորման պաշտպանության ժամանակը կարգավորեք մինչև 1 ժամ (նախկինում սահմանվել էր 12 ժամ):

Երկրորդ, մասնաճյուղը փոխարինել է մարտկոցների երկու խմբերը պահեստային մարտկոցներով, սակայն պահեստային մարտկոցներն ունեն ընդամենը 50 Ահ հզորություն, ուստի դրանք կարող են օգտագործվել միայն ժամանակավոր արտակարգ իրավիճակների համար: Նախատեսվում է ապագայում բեռը UPS համակարգից տեղափոխել էներգիայի այլ աղբյուրներ՝ հիմնովին լուծելու էլեկտրամատակարարման անվտանգության խնդիրները։

Օպերատորը տարեկան զգալի գումար է ծախսում UPS համակարգի սպասարկման ծառայությունների վրա, սակայն սպասարկող անձնակազմի անփութության և անփութության պատճառով նրանք նույնիսկ սխալմամբ փոփոխել են UPS համակարգի լռելյայն արժեքները, ինչն իսկապես անհավանական է: UPS արտադրողին խորհուրդ է տրվում լրջորեն վերաբերվել իրենց արտադրանքի պահպանմանը և ապագայում խուսափել նման հիմնական սխալներից՝ բարելավելով դրանց սպասարկման ծառայությունների որակը: Միևնույն ժամանակ, առաջարկվում է, որ օպերատորը նաև ավելի մեծ ուշադրություն դարձնի UPS-ի արտադրողի կողմից մատուցվող հետագա սպասարկման ծառայությունների վրա և սահմանի գնահատման համակարգ՝ շարունակաբար բարելավելու UPS համակարգի անվտանգ և հուսալի աշխատանքը: