통신 사이트의 전력은 통신 네트워크의 혈액으로 간주되며 배터리는 혈액 저수지로 간주되어 네트워크의 원활한 작동을 보호합니다. 그러나 배터리 유지 보수는 항상 어려운 측면이었습니다. 중앙 집중식 조달 후 제조업체가 가격을 지속적으로 낮추면서 배터리 품질이 크게 감소했습니다. 매년 통신 전력 시스템 고장의 70% 이상이 배터리 문제에 기인하여 배터리 유지 보수를 유지 보수 직원에게 두통으로 만듭니다. 이 기사는 배터리 고장의 주요 원인에 대한 분석을 제공하며, 이는 다른 사람에게 유용한 참조 역할을 할 수 있습니다.
1. 현장 전원 장비 개요
현장 전력 장비는 유명한 국제 브랜드의 2 개의 40kVA UPS 장치로 구성됩니다. 배터리는 2016 년에 설치되었습니다. 아래는 자세한 정보입니다.
UPS 정보 | 배터리 정보 |
브랜드 및 모델 : 국제 브랜드 UPS UL33 | 브랜드 및 모델 : 12V 100AH |
구성 : 40kVA, 병렬 시스템의 2 개, 각각 약 5kW의 부하가 있습니다. | 배터리 수 : 그룹당 30 개의 셀, 2 개의 그룹, 총 60 개의 셀 |
커미셔닝 날짜 : 2006 (10 년 서비스) | 커미셔닝 날짜 : 2016 (5 년 서비스) |
6 월 6 일, UPS 제조업체는 AC 및 DC 커패시터 (5 년간의 서비스) 및 팬을 대체하여 일상적인 유지 보수를 수행했습니다. 배터리 방전 테스트 (20 분) 동안 배터리의 방전 성능이 좋지 않은 것으로 나타났습니다. 방전 전류는 16a 였고, 10 분의 방전 후, 여러 셀의 전압은 11.6V로 떨어졌지만 배터리의 부풀어 오르지 않았다.
검사 중에 두 UPS 배터리 그룹이 부풀어 오르는 문제가있는 것으로 밝혀졌습니다. 멀티 미터를 사용하여 배터리 충전 리플 전압 (AC 설정을 사용하여 측정 됨)을 7V만큼 높았습니다 (유지 보수 표준을 훨씬 초과). 결과적으로, 그들은 처음에 UPS 제조업체의 엔지니어로 교체 된 DC 필터 커패시터에 결함이 있다고 의심하여 UPS의 DC 버스에 과도한 리플 전압이 발생하여 배터리가 벌어 졌다고 의심했습니다.
2. 현장 실패 상황
7 월 22 일, 연구소의 팀은 지사에서 안전 검사를 실시했습니다. 그들은 건물 5 층에있는 UPS 시스템의 배터리가 심하게 부풀어 오르고 있음을 발견했습니다. 그리드의 정전이 발생하면 배터리가 제대로 배출되지 않을까 두려워 잠재적으로 사고가 발생할 수 있습니다. 결과적으로, 그들은 지점의 유지 보수 요원이 다음 오후에 세 당사자와 공동 현장 조사 및 문제 해결 세션을 주선하기 위해 제조업체의 엔지니어에게 연락 할 것을 즉시 권장했습니다.
12V 배터리가 부풀어 오릅니다
7 월 23 일 오후, 세 정당이 현장에 도착했습니다. 검사시, 두 UPS 장치는 배터리의 경우 대략 404V의 플로트 전압으로 정상적으로 작동하는 것으로 밝혀졌습니다 (세트 매개 변수와 일치). 제조업체의 엔지니어는 Fluke 287C 멀티 미터 (높은 정확도)를 사용하여 배터리 충전 리플 전압을 측정했습니다. Fluke 376 클램프 미터 (낮은 정확도)는 약 0.4V입니다. 두 계측기의 결과는 비슷했으며 장비의 일반적인 잔물결 전압 범위 (일반적으로 버스 전압의 1% 미만) 내에있었습니다. 이는 대체 된 DC 커패시터가 준수하고 정상적으로 기능하고 있음을 나타냅니다. 따라서, 커패시터 교체가 과도한 잔물결 전압을 일으키고 배터리 불일치가 배제되었다는 이전에 의심되는 이론.
멀티 미터 : 0.439V
클램프 미터 : 약 0.4V
UPS 시스템의 역사적 기록에 대한 검토에 따르면 6 월 6 일, 두 UPS 부대는 15 분 배터리 배터리 방전 테스트를 거쳤습니다. 메인 파워 스위치를 복원 한 후 6 분 평형 충전을 수행 한 후 제조업체 엔지니어의 14 분 배터리 방전 테스트가 이어졌습니다. 테스트 후 UPS 시스템은 자동으로 4 개의 연속 12 시간 평형 충전을 시작했으며, 각 단계는 1 분 간격으로 분리되어 6 월 9 일 오전 5시 32 분에 결론을 내 렸습니다. 그 이후로 배터리는 플로트 충전 모드로 남아 있습니다.
원래 UPS 배터리 설정에 대한 추가 검사에 다음과 같은 것이 밝혀졌습니다.
배터리 수명은 48 개월 (4 년)으로 설정되었지만 12V 배터리의 실제 기대 수명은 5 년이어야합니다.
평등 충전은 'enabled. '로 설정되었습니다.
전하 전류 한계는 10A로 설정되었습니다.
평형 충전으로 전환하기위한 트리거는 1A로 설정되었습니다 (이 모델의 기본값이 0.03C10 ~ 0.05C10이지만 플로트 하전 전류가 1A를 초과하는 경우 시스템이 동등한 충전으로 자동 전환됩니다. 이는 플로트 충전 전류가 3-5A에 도달 할 때 플로트 충전이 3-5A에 도달 할 때 트리거되는 경우, 0.01C10에 도달했을 때 평등 충전 충전이 트리거되었음을 의미합니다. 플로트 전하 전류가 1A에 도달하면 트리거됩니다.
평등 충전 보호 시간이 720 분으로 설정되었습니다 (12 시간 후에 동등한 충전은 자동으로 중단됩니다).
3. 실패 원인의 분석
위의 상황에 따라 실패 프로세스는 다음과 같이 분석 할 수 있습니다.
이 UPS 시스템의 두 배터리 그룹은 4 년 동안 사용되어 왔으며 (12V 배터리의 서비스 수명은 5 년) 배터리 용량이 크게 감소했습니다. 그러나 고장이 발생하기 전에 배터리의 외관은 정상이었습니다. 2020 년 6 월 6 일까지 2019 년 1 월 30 일 (이 날짜 이전의 기록)의 UPS 역사 기록에 대한 추가 검토에 따르면 UPS 시스템은 12 개의 평등 충전을 수행했으며 가장 긴 기간은 15 분 이하입니다. 이는 유지 보수 전 UPS 시스템에 설정된 평등 충전 기간이 비교적 짧았으며 15 분 밖에 걸리지 않으며 UPS 시스템의 단기 평등 충전으로 배터리가 팽창되지 않음을 나타냅니다.
유지 보수 및 커패시터 교체 후 UPS 시스템이 다시 시작되었습니다. 제어 로직은 배터리를 새로 연결된 것으로 식별하므로 6 분 평등 충전을 시작한 다음 플로트 충전으로 전환했습니다. 그러나 후속 14 분 배출 테스트 후 UPS 시스템은 자동으로 배터리를 완전히 재충전하기 위해 평형 충전을 시작했습니다. 배터리가 4 년 동안 사용되고 있기 때문에 내부 전하 유지 기능이 악화되어 플로트 하전 전류가 1A를 초과하여 UPS 시스템에서 1A 평형 충전 임계 값을 트리거합니다 (이 모델의 기본값은 3 ~ 5A 플로트 전하 전류가 동일하게 충전되기 위해 3 ~ 5A 플로트 전하 전류입니다. 이로 인해 UPS 시스템은 내부 배터리 오픈 회로가 마침내 중지 될 때까지 평등 충전을 반복적으로 시작하게되었습니다 (그렇지 않으면 UPS 시스템은 계속 평등 한 충전을 계속했을 것입니다. 이 기간 동안 배터리는 48 시간에 걸쳐 4 개의 연속 평형 충전 사이클을 겪었습니다 (각 사이클은 평등 충전을 재개하기 전에 12 시간마다 1 분 동안 만 멈췄습니다). 이러한 연장 된 평형 충전 후, 배터리는 결국 팽창을 일으켰고 심지어 환기 밸브조차도 변형되었습니다.
4. 결론
위의 관찰 및 분석을 기반 으로이 UPS 시스템의 배터리 고장의 원인은 다음과 같습니다.
직접적인 원인은 UPS 시스템의 충전 매개 변수의 부적절한 설정으로 인해 각 사이클 사이에 1 분 간격으로 48 시간 동안 연속 평형 충전을 일으켰습니다. 새로운 배터리조차도 장기적이고 강렬한 평등 충전을 견딜 수 없으므로이 경우 배터리 부풀려질 수 있습니다.
UPS 시스템 모델은 기능 제한을 가진 초기 설계입니다. 이 오래된 UPS 모델 (20 년 전 설계)에는 '평등 충전 간격 보호 시간 '설정이 부족하여 (다른 브랜드는 일반적 으로이 간격을 7 일로 설정 함) 연속 다중 평등 충전주기를 초래했습니다.
배터리의 성능은 연령 (4 년)으로 인해 배출 용량이 감소하고 충전 보유가 열악함에 따라 저하되었습니다. 6 월 6 일 이전에는 평등 한 플로트-충전 전환 전환 전류 임계 값이 비합리적으로 낮게 설정되었습니다 (100AH 배터리의 경우 1A 만). UPS 시스템의 기본값은 3 ~ 5A이지만 유지 보수 인력은 그것을 1A로 수정할 수 없습니다.
UPS 시스템은 14 년 동안 해체 연령을 넘어서 14 년 동안 운영되어 측정 오류를 피할 수 없었습니다. 이러한 오류로 인해 시스템이 부정확 한 전류 감지로 인해 평등 충전을 반복적으로 시작하게 만들 수 있습니다.
다행스럽게도, 배터리 셀 중 하나의 개방 회로는 UPS 시스템이 네 번째 평등 충전 후 반복적 인 평형 충전 사이클을 계속하지 못하도록하여 배터리가 화재를 일으킬 가능성을 피했습니다.
5. 실패에 대한 치료 조치
치료 조치에는 두 가지 측면이 포함됩니다.
먼저 UPS 배터리 충전 매개 변수를 일시적으로 수정합니다.
UPS 시스템에서 평형 충전 설정을 비활성화합니다.
플로트 하전에서 평형 충전으로 3A로 전환하기위한 트리거 전류를 조정하십시오 (기본 최소값은 3A이지만 이전에는 1A로 설정되었습니다).
평형 충전 방지 시간을 1 시간 (이전에 12 시간으로 설정)으로 조정하십시오.
둘째, 지사는 두 개의 배터리 그룹을 백업 배터리로 교체했지만 백업 배터리의 용량은 50 ah에 불과하므로 임시 비상 목적으로 만 사용할 수 있습니다. 전원 공급 장치 안전 문제를 철저히 해결하기 위해 향후 UPS 시스템에서 다른 전원으로 부하를 이전 할 계획이 있습니다.
운영자는 UPS 시스템의 유지 보수 서비스에 매년 상당한 금액을 소비하지만 유지 관리 담당자의 태만과 부주의로 인해 UPS 시스템의 기본값을 실수로 수정했습니다. UPS 제조업체는 제품의 유지 관리를 심각하게 유지하고 향후 기본 실수를 피하여 유지 보수 서비스의 품질을 향상시키는 것이 좋습니다. 한편, 운영자는 UPS 제조업체가 제공하는 후속 유지 보수 서비스에 더주의를 기울이고 UPS 시스템의 안전하고 신뢰할 수있는 운영을 지속적으로 개선하기위한 평가 시스템을 구축 할 것을 제안합니다.
