Nguvu ya tovuti ya mawasiliano ya simu inachukuliwa kuwa damu ya mtandao wa mawasiliano, wakati betri inachukuliwa kama hifadhi yake ya damu, kulinda uendeshaji mzuri wa mtandao. Hata hivyo, matengenezo ya betri daima imekuwa kipengele cha changamoto. Huku watengenezaji wakiendelea kupunguza bei baada ya ununuzi wa serikali kuu, ubora wa betri umeshuka sana. Kila mwaka, zaidi ya 70% ya hitilafu za mfumo wa nishati ya mawasiliano ya simu huchangiwa na matatizo ya betri, hivyo kufanya matengenezo ya betri kuwa maumivu makali kwa wafanyakazi wa matengenezo. Makala haya yanatoa uchanganuzi wa sababu kuu za kushindwa kwa betri, ambayo inaweza kutumika kama marejeleo muhimu kwa wengine.
1. Muhtasari wa Kifaa cha Umeme kwenye Tovuti
Vifaa vya nguvu vilivyo kwenye tovuti vina vitengo viwili vya UPS 40kVA kutoka kwa chapa inayojulikana ya kimataifa. Betri zilisakinishwa mwaka wa 2016. Chini ni maelezo ya kina:
Taarifa za UPS |
Taarifa ya Betri |
Brand & Model: International Brand UPS UL33 |
Chapa na Muundo: 12V 100Ah |
Usanidi: 40 kVA, vitengo 2 katika mfumo sambamba, kila moja ikiwa na mzigo wa takriban 5 kW. |
Idadi ya betri: seli 30 kwa kila kikundi, vikundi 2, jumla ya seli 60 |
Tarehe ya kuagiza: 2006 (miaka 10 ya huduma) |
Tarehe ya kuagiza: 2016 (miaka 5 ya huduma) |
Mnamo tarehe 6 Juni, mtengenezaji wa UPS walifanya matengenezo ya kawaida, na kuchukua nafasi ya vidhibiti vya AC na DC (miaka 5 ya huduma) na feni. Wakati wa kupima kutokwa kwa betri (dakika 20), iligundua kuwa utendaji wa kutokwa kwa betri ulikuwa mbaya. Sasa ya kutokwa ilikuwa 16A, na baada ya dakika 10 ya kutokwa, voltage ya seli kadhaa imeshuka hadi 11.6V, lakini hakuna bulging ya betri ilionekana.
Ilibainika kuwa vikundi vyote viwili vya betri za UPS vilikuwa na maswala ya bulging wakati wa ukaguzi. Kwa kutumia multimeter, walipima voltage ya kuchaji betri (iliyopimwa kwa kutumia mpangilio wa AC), ambayo ilikuwa ya juu kama 7V (ilizidi kiwango cha matengenezo). Kama matokeo, hapo awali walishuku kuwa vidhibiti vya vichungi vya DC vilivyobadilishwa na wahandisi wa mtengenezaji wa UPS vilikuwa na hitilafu, na kusababisha volteji nyingi kwenye basi la UPS la DC, na kusababisha betri kuungua.
2. Hali ya Kushindwa Kwenye Tovuti
Mnamo Julai 22, timu ya Taasisi ya Utafiti ilifanya ukaguzi wa usalama kwenye ofisi ya tawi. Waligundua kuwa betri za mifumo ya UPS kwenye ghorofa ya 5 ya jengo zilikuwa zinabubujika sana. Iwapo kulikuwa na hitilafu za umeme kutoka kwa gridi ya taifa, ilihofiwa kuwa huenda betri zisitoke ipasavyo, na hivyo kusababisha ajali. Kwa sababu hiyo, mara moja walipendekeza kwamba wafanyakazi wa udumishaji wa ofisi ya tawi wawasiliane na wahandisi wa mtengenezaji ili kupanga kikao cha pamoja cha uchunguzi na kutatua matatizo na wahusika wote watatu alasiri iliyofuata.
Kuvimba kwa Betri za 12V
Mchana wa Julai 23, pande hizo tatu zilifika kwenye tovuti. Baada ya ukaguzi, vitengo vyote viwili vya UPS vilionekana kufanya kazi kwa kawaida, na voltage ya kuelea ya takriban 404V kwa betri (kulingana na vigezo vilivyowekwa). Wahandisi wa mtengenezaji walitumia multimeter ya Fluke 287C (usahihi wa juu) kupima voltage ya ripple ya kuchaji betri, ambayo ilikuwa takriban 0.439V. Mita ya bani ya Fluke 376 (usahihi wa chini) iliyopimwa karibu 0.4V. Matokeo kutoka kwa vyombo vyote viwili yalifanana na yalianguka ndani ya kiwango cha kawaida cha voltage ya ripple kwa kifaa (kwa ujumla chini ya 1% ya voltage ya basi). Hii ilionyesha kuwa capacitor za DC zilizobadilishwa zilitii na kufanya kazi kwa kawaida. Kwa hiyo, nadharia iliyoshukiwa hapo awali kwamba uingizwaji wa capacitor ulisababisha voltage nyingi ya ripple na bulging ya betri ilikataliwa.
Multimeter: 0.439V
Mita ya clamp: takriban 0.4V
Uhakiki wa rekodi za kihistoria za mfumo wa UPS ulionyesha kuwa, mnamo Juni 6, vitengo vyote viwili vya UPS vilikuwa vimepitia jaribio la kutokwa kwa betri la dakika 15. Baada ya kurejesha swichi kuu ya nguvu, malipo ya usawa ya dakika 6 yalifanyika, ikifuatiwa na jaribio la kutokwa kwa betri la dakika 14 na wahandisi wa mtengenezaji. Baada ya jaribio, mfumo wa UPS ulianza moja kwa moja malipo manne mfululizo ya saa 12, na kila awamu ikitenganishwa na muda wa dakika 1, ilihitimisha saa 5:32 asubuhi mnamo Juni 9. Tangu wakati huo, betri zimebaki katika hali ya malipo ya kuelea.
Uchunguzi zaidi wa mipangilio ya awali ya betri ya UPS ilifunua yafuatayo:
Muda wa matumizi ya betri uliwekwa kuwa miezi 48 (miaka 4), ingawa muda halisi wa kuishi wa betri ya 12V unapaswa kuwa miaka 5.
Uchaji uliosawazishwa umewekwa kuwa 'umewashwa.'
Kiwango cha sasa cha malipo kiliwekwa kuwa 10A.
Kichochezi cha kubadilisha hadi chaji iliyosawazishwa kiliwekwa kuwa 1A (mfumo ungebadilika kiotomatiki hadi uchaji uliosawazishwa ikiwa sasa chaji ya kuelea ilizidi 1A, ingawa thamani chaguo-msingi ya mtindo huu ni 0.03C10~0.05C10, kumaanisha kuwa uchaji uliosawazishwa huanzishwa wakati chaji ya kuelea inapofikia sasa ya 3-5A, kwa sababu zisizojulikana za mtengenezaji, Hata hivyo, mtengenezaji alirekebisha sababu zisizojulikana. 0.01C10, kumaanisha kutoza kwa usawa kunaweza kuanzishwa wakati chaji ya kuelea inapofikia 1A).
Muda uliosawazishwa wa ulinzi wa kuchaji umewekwa kuwa dakika 720 (uchaji uliosawazishwa ungeacha kiotomatiki baada ya saa 12).
3. Uchambuzi wa Sababu za Kushindwa
Kulingana na hali zilizo hapo juu, mchakato wa kutofaulu unaweza kuchambuliwa kama ifuatavyo:
Vikundi viwili vya betri vya mfumo huu wa UPS vilikuwa vimetumika kwa miaka 4 (maisha ya huduma ya betri 12V ni miaka 5), na uwezo wa betri ulikuwa umepungua kwa kiasi kikubwa. Hata hivyo, kabla ya kushindwa, mwonekano wa nje wa betri ulikuwa wa kawaida, bila dalili za kupiga. Ukaguzi zaidi wa rekodi za kihistoria za UPS kuanzia Januari 30, 2019 (rekodi za kabla ya tarehe hii ziliidhinishwa) hadi Juni 6, 2020, ulionyesha kuwa mfumo wa UPS ulikuwa umefanya malipo 12 yaliyosawazishwa, na muda mrefu zaidi ukiwa sio zaidi ya dakika 15. Hii inaonyesha kuwa muda uliosawazishwa wa kuchaji uliowekwa katika mfumo wa UPS kabla ya matengenezo ulikuwa mfupi kiasi, dakika 15 pekee, na chaji ya muda mfupi ya mfumo wa UPS ya kusawazisha haitasababisha betri kuwaka.
Baada ya matengenezo na uingizwaji wa capacitor, mfumo wa UPS ulianzishwa tena. Mantiki ya udhibiti ilitambua betri kama iliyounganishwa upya, kwa hivyo ilianza chaji iliyosawazishwa ya dakika 6 na kisha kubadili chaji ya kuelea. Hata hivyo, baada ya jaribio lililofuata la kutokwa maji kwa dakika 14, mfumo wa UPS ulianza kiotomatiki uchaji uliosawazishwa ili kuchaji tena betri kikamilifu. Kwa sababu ya betri kutumika kwa miaka 4, uwezo wao wa kuhifadhi chaji ya ndani ulikuwa umezorota, na kusababisha sasa chaji ya kuelea kuzidi 1A, na hivyo kusababisha kiwango cha chaji kilichosawazishwa cha 1A kilichowekwa katika mfumo wa UPS (thamani chaguo-msingi ya muundo huu ni 3~5A chaji ya kuelea ili kuanzisha malipo ya usawa, lakini kwa sababu fulani ya urekebishaji wa wafanyikazi 1A). Hii ilisababisha mfumo wa UPS kurudia kuanzisha malipo ya kusawazisha hadi mzunguko wazi wa betri wa ndani hatimaye ukaisimamisha (Vinginevyo, mfumo wa UPS ungeendelea na malipo ya kusawazisha mara kwa mara, ambayo yangeweza kusababisha kundi la betri kushika moto). Katika kipindi hiki, betri zilipitia mizunguko minne ya kuendelea ya kuchaji iliyosawazishwa kwa zaidi ya saa 48 (kila mzunguko ulisitishwa kwa dakika 1 pekee kila baada ya saa 12 kabla ya kurejesha chaji iliyosawazishwa). Baada ya kuchaji kwa muda mrefu kwa kusawazisha, betri hatimaye zilikua na bulging, na hata vali za kutoa hewa zikaharibika.
4. Hitimisho
Kulingana na uchunguzi na uchambuzi ulio hapo juu, sababu za kushindwa kwa betri katika mfumo huu wa UPS ni kama ifuatavyo.
Sababu ya moja kwa moja ilikuwa mpangilio usiofaa wa vigezo vya kuchaji vya mfumo wa UPS, ambao ulisababisha kutoza kwa usawa kwa muda wa saa 48 na vipindi vya dakika 1 pekee kati ya kila mzunguko. Hata betri mpya haziwezi kuhimili malipo ya kusawazisha ya muda mrefu na makali, na kusababisha kushindwa kwa betri katika kesi hii.
Mfano wa mfumo wa UPS ni muundo wa mapema na mapungufu ya utendaji. Muundo huu wa zamani wa UPS (uliobuniwa miaka 20 iliyopita) haukuwa na ' mpangilio wa muda wa ulinzi wa muda wa malipo' uliosawazishwa (chapa nyingine kwa kawaida huweka muda huu kuwa siku 7), hivyo kusababisha mizunguko mingi ya utozaji iliyosawazishwa mfululizo.
Utendaji wa betri ulikuwa umeshuka kwa sababu ya umri (miaka 4 katika huduma), na uwezo mdogo wa kutokwa na uhifadhi mbaya wa chaji. Kabla ya Juni 6, kiwango cha juu cha ubadilishaji kilichosawazishwa hadi cha kuelea kiliwekwa chini sana (1A pekee kwa betri za 100Ah). Thamani chaguo-msingi ya mfumo wa UPS ni 3~5A, lakini wahudumu waliirekebisha kwa njia isiyoeleweka kuwa 1A.
Mfumo wa UPS ulikuwa ukifanya kazi kwa miaka 14, zaidi ya umri wake wa kusitisha, na kufanya makosa ya kipimo kuepukika. Huenda hitilafu hizi zimesababisha mfumo kuanza mara kwa mara utozaji sawia kutokana na ugunduzi usio sahihi wa sasa.
Kwa bahati nzuri, saketi iliyofunguliwa katika seli moja ya betri ilizuia mfumo wa UPS kuendelea na mizunguko ya kuchaji iliyosawazishwa mara kwa mara baada ya chaji ya nne iliyosawazishwa, hivyo basi kuzuia uwezekano wa betri kuwaka moto.
5. Hatua za Kurekebisha kwa Kushindwa
Hatua za kurekebisha ni pamoja na mambo mawili:
Kwanza, rekebisha kwa muda vigezo vya kuchaji betri ya UPS:
Zima mpangilio wa malipo uliosawazishwa katika mfumo wa UPS.
Rekebisha mkondo wa kichochezi ili ubadilishe kutoka kwa chaji ya kuelea hadi uchaji uliosawazishwa hadi 3A (ingawa 3A bado iko chini, kwani kima cha chini kabisa chaguo-msingi ni 3A, lakini hapo awali iliwekwa kuwa 1A).
Rekebisha muda uliosawazishwa wa ulinzi wa utozaji hadi saa 1 (hapo awali iliwekwa kuwa saa 12).
Pili, ofisi ya tawi ilibadilisha vikundi viwili vya betri na kuweka betri mbadala, lakini betri za chelezo zina uwezo wa Ah 50 tu, kwa hiyo zinaweza kutumika tu kwa madhumuni ya dharura ya muda. Kuna mipango ya kuhamisha mzigo kutoka kwa mfumo wa UPS hadi vyanzo vingine vya nishati katika siku zijazo, ili kutatua kikamilifu masuala ya usalama wa usambazaji wa nishati.
Opereta hutumia kiasi kikubwa kila mwaka kwa huduma za matengenezo ya mfumo wa UPS, lakini kwa sababu ya uzembe na uzembe wa wafanyakazi wa matengenezo, hata walibadilisha kimakosa maadili ya msingi ya mfumo wa UPS, ambayo ni ya kushangaza sana. Inapendekezwa kuwa mtengenezaji wa UPS achukue matengenezo ya bidhaa zao kwa uzito na kuepuka kufanya makosa hayo ya msingi katika siku zijazo, kuboresha ubora wa huduma zao za matengenezo. Wakati huo huo, inapendekezwa kuwa mwendeshaji pia azingatie kwa karibu huduma za matengenezo zinazofuata zinazotolewa na mtengenezaji wa UPS na kuanzisha mfumo wa tathmini ili kuboresha utendakazi salama na wa kuaminika wa mfumo wa UPS.
