Autor: Editor do site Publicar Tempo: 2024-10-17 Origem: Site
A potência do site de telecomunicações é considerada o sangue de uma rede de telecomunicações, enquanto a bateria é considerada seu reservatório de sangue, protegendo a operação suave da rede. No entanto, a manutenção da bateria sempre foi um aspecto desafiador. Com os fabricantes diminuindo continuamente os preços após a aquisição centralizada, a qualidade das baterias diminuiu significativamente. Todos os anos, mais de 70% das falhas do sistema de energia de telecomunicações são atribuídas aos problemas da bateria, tornando a manutenção da bateria uma dor de cabeça para o pessoal de manutenção. Este artigo oferece uma análise das principais causas de falha da bateria, que podem servir como uma referência útil para outros.
1. Visão geral do equipamento de energia no local
O equipamento de energia no local consiste em duas unidades de 40KVA UPS de uma marca internacional conhecida. As baterias foram instaladas em 2016. Abaixo está as informações detalhadas:
Informações da UPS | Informações da bateria |
Brand & Model: International Brand UPS Ul33 | Marca e modelo: 12V 100AH |
Configuração: 40 kVa, 2 unidades em um sistema paralelo, cada uma com uma carga de aproximadamente 5 kW | Número de baterias: 30 células por grupo, 2 grupos, totalizando 60 células |
Data de comissionamento: 2006 (10 anos de serviço) | Data de comissionamento: 2016 (5 anos de serviço) |
Em 6 de junho, o fabricante da UPS realizou manutenção de rotina, substituindo os capacitores CA e CC (5 anos de serviço) e os fãs. Durante o teste de descarga de bateria (20 minutos), verificou -se que o desempenho da descarga da bateria era ruim. A corrente de descarga foi de 16a e, após 10 minutos de descarga, a tensão de várias células caiu para 11,6V, mas não foi observada abaulamento das baterias.
Verificou -se que ambos os grupos de baterias da UPS tiveram problemas de abaulamento durante a inspeção. Usando um multímetro, eles mediram a tensão da ondulação de carregamento da bateria (medida usando a configuração CA), que era tão alta quanto 7V (excedendo em muito o padrão de manutenção). Como resultado, eles inicialmente suspeitaram que os capacitores de filtro CC substituídos pelos engenheiros do fabricante da UPS estavam com defeito, causando tensão excessiva de ondulação no barramento DC da UPS, levando à abaqualização da bateria.
2. Situação de falha no local
Em 22 de julho, a equipe do Instituto de Pesquisa conduziu uma inspeção de segurança em uma filial. Eles descobriram que as baterias dos sistemas da UPS no 5º andar de um edifício estavam severamente abauladas. Se houvesse quedas de energia da rede, temia -se que as baterias não descarregassem adequadamente, potencialmente levando a um acidente. Como resultado, eles imediatamente recomendaram que o pessoal de manutenção da filial entre em contato com os engenheiros do fabricante para organizar uma investigação conjunta no local e solução de problemas com as três partes na tarde seguinte.
Respiratória de baterias de 12V
Na tarde de 23 de julho, as três partes chegaram no local. Após a inspeção, as duas unidades do UPS estavam funcionando normalmente, com uma tensão de flutuação de aproximadamente 404V para as baterias (de acordo com os parâmetros definidos). Os engenheiros do fabricante usaram um multímetro Fluke 287C (alta precisão) para medir a tensão da ondulação de carregamento da bateria, que foi de aproximadamente 0,439V. Um medidor de grampo Fluke 376 (menor precisão) mediu em torno de 0,4V. Os resultados de ambos os instrumentos foram semelhantes e caíram dentro da faixa típica de tensão da ondulação para o equipamento (geralmente menos de 1% da tensão do barramento). Isso indicou que os capacitores CC substituídos eram compatíveis e funcionavam normalmente. Portanto, a teoria anteriormente suspeita de que a substituição do capacitor causou tensão excessiva da ondulação e a abaulamento da bateria foi descartada.
Multímetro: 0,439V
Medidor de grampo: aproximadamente 0,4V
Uma revisão dos registros históricos do sistema da UPS mostrou que, em 6 de junho, ambas as unidades da UPS haviam passado por um teste de descarga de bateria de 15 minutos. Depois de restaurar o interruptor principal, foi realizado um carregamento equalizado de 6 minutos, seguido de um teste de descarga de bateria de 14 minutos pelos engenheiros do fabricante. Após o teste, o sistema da UPS iniciou automaticamente quatro cargas consecutivas de 12 horas, com cada fase separada por um intervalo de 1 minuto, concluindo às 5:32 da manhã de 9 de junho. Desde então, as baterias permaneceram no modo de carga float.
Um exame mais aprofundado das configurações originais da bateria da UPS revelou o seguinte:
A duração da bateria foi fixada em 48 meses (4 anos), embora a expectativa de vida real de uma bateria de 12V deva ser de 5 anos.
O carregamento equalizado foi definido como 'Ativado. '
O limite de corrente de carga foi definido como 10A.
O gatilho para trocar para carregamento equalizado foi definido como 1A (o sistema mudaria automaticamente para o carregamento equalizado se a corrente de flutuação excedesse 1A, mesmo que o valor padrão para este modelo seja 0,03c10 ~ 0,05c10, o que significa que o carregamento equalizado é o que a carga do float atingiu 3-5a, no entanto, por motivos de que o não-reconhecido, o que é um carregamento equivocado, o que a carga do float atingiu o que o que é o que é o que é o que o carregamento do float, o carregamento do float atingia o que o que é o que o que é um carregamento, o carregamento do float. ser desencadeado quando a corrente da carga do flutuador atingir 1A).
O tempo de proteção de carregamento equalizado foi definido para 720 minutos (o carregamento equalizado parou automaticamente após 12 horas).
3. Análise da falha causa
Com base nas circunstâncias acima, o processo de falha pode ser analisado da seguinte forma:
Os dois grupos de bateria desse sistema UPS estavam em uso por 4 anos (a vida útil das baterias de 12V é de 5 anos) e a capacidade da bateria diminuiu significativamente. No entanto, antes da falha, a aparência externa da bateria era normal, sem sinais de abaulamento. Uma revisão adicional dos registros históricos da UPS de 30 de janeiro de 2019 (os registros anteriores a essa data foram limpos) a 6 de junho de 2020, mostrou que o sistema da UPS havia realizado 12 carregamento equalizado, com a maior duração sendo não superior a 15 minutos. Isso indica que a duração do carregamento equalizada definida no sistema UPS antes da manutenção era relativamente curta, apenas 15 minutos, e o carregamento equalizado a curto prazo do sistema de UPS não fará com que as baterias sejam inchadas.
Após a manutenção e a substituição do capacitor, o sistema UPS foi reiniciado. A lógica de controle identificou a bateria como recém-conectada, por isso iniciou um carregamento equalizado de 6 minutos e depois alternou para uma carga de flutuação. No entanto, após um teste de descarga subsequente de 14 minutos, o sistema UPS começou automaticamente o carregamento equalizado para recarregar completamente as baterias. Devido ao fato de as baterias estarem em uso por 4 anos, sua capacidade de retenção de carga interna se deteriorou, fazendo com que a corrente da carga do flutuador exceda 1A, desencadeando o limite de carregamento Equilizado 1A definido no sistema UPS (o valor padrão para este modelo é de 3 ~ 5A de carga de carga para acionar o carregamento equalizado, mas por alguma razão, o pessoal de manutenção teve um modificado de 1 5A, o carregamento do TIGER), mas por alguma razão. Isso resultou no sistema da UPS iniciando repetidamente o carregamento equalizado até que um circuito aberto interno de bateria finalmente o parou (caso contrário, o sistema da UPS teria continuado um carregamento equalizado repetido, o que poderia ter levado o grupo de bateria a pegar fogo). Durante esse período, as baterias foram submetidas a quatro ciclos contínuos de carregamento equalizados em 48 horas (cada ciclo parou por apenas 1 minuto a cada 12 horas antes de retomar o carregamento equalizado). Após uma cobrança empolgada prolongada, as baterias acabaram se desenvolvendo, e até as válvulas de ventilação ficaram deformadas.
4. Conclusão
Com base nas observações e análises acima, as causas da falha da bateria neste sistema UPS são as seguintes:
A causa direta foi a configuração inadequada dos parâmetros de carregamento do sistema da UPS, o que levou a um carregamento equalizado contínuo por 48 horas com apenas intervalos de 1 minuto entre cada ciclo. Mesmo as baterias novas não suportariam um carregamento equalizado tão prolongado e intenso, levando à falha na aba da bateria nesse caso.
O modelo do sistema UPS é um design precoce com limitações funcionais. Esse modelo UPS mais antigo (projetado há 20 anos) não tinha a configuração do tempo de proteção do intervalo de carregamento 'equalizado' (outras marcas normalmente definem esse intervalo para 7 dias), resultando em ciclos contínuos de carregamento múltiplo equalizado.
O desempenho das baterias se degradou devido à idade (4 anos de serviço), com capacidade de descarga reduzida e baixa retenção de carga. Antes de 6 de junho, o limiar de corrente de conversão de carga equalizado foi definido irracionalmente baixo (apenas 1A para baterias 100H). O valor padrão do sistema da UPS é 3 ~ 5A, mas o pessoal de manutenção inexplicavelmente o modificou para 1A.
O sistema da UPS estava em operação há 14 anos, muito além de sua idade de descomissionamento, tornando inevitáveis erros de medição. Esses erros podem ter causado o sistema a iniciar repetidamente o carregamento equalizado devido à detecção de corrente imprecisa.
Felizmente, um circuito aberto em uma das células da bateria impediu que o sistema UPS continuasse os ciclos de carregamento equalizados repetidos após o quarto carregamento equalizado, evitando assim o potencial para as baterias pegarem fogo.
5. Medidas corretivas para a falha
As medidas corretivas incluem dois aspectos:
Primeiro, modifique temporariamente os parâmetros de carregamento da bateria da UPS:
Desative a configuração de carregamento equalizada no sistema UPS.
Ajuste a corrente do gatilho para alternar da carga de flutuação para o carregamento equalizado para 3A (embora 3A ainda esteja um pouco baixo, pois o mínimo padrão é 3A, mas foi definido anteriormente como 1A).
Ajuste o tempo de proteção de carregamento equalizado para 1 hora (previamente definido para 12 horas).
Segundo, a filial substituiu os dois grupos de bateria por baterias de backup, mas as baterias de backup têm uma capacidade de apenas 50 AH, para que elas só possam ser usadas para fins de emergência temporários. Há planos de transferir a carga do sistema da UPS para outras fontes de energia no futuro, para resolver minuciosamente os problemas de segurança da fonte de alimentação.
O operador gasta uma quantia considerável anualmente em serviços de manutenção para o sistema da UPS, mas, devido à negligência e descuido do pessoal de manutenção, eles até modificaram erroneamente os valores padrão do sistema UPS, que é verdadeiramente inacreditável. Recomenda -se que o fabricante da UPS leve a sério a manutenção de seus produtos e evite cometer erros tão básicos no futuro, melhorando a qualidade de seus serviços de manutenção. Enquanto isso, sugere -se que o operador também preste mais atenção aos serviços de manutenção subsequentes fornecidos pelo fabricante da UPS e estabeleçam um sistema de avaliação para melhorar continuamente a operação segura e confiável do sistema UPS.
