Ang kapangyarihan ng telecom site ay itinuturing na dugo ng isang telecom network, habang ang baterya ay itinuturing na blood reservoir nito, na pinangangalagaan ang maayos na operasyon ng network. Gayunpaman, ang pagpapanatili ng baterya ay palaging isang mapanghamong aspeto. Sa patuloy na pagpapababa ng mga presyo ng mga tagagawa pagkatapos ng sentralisadong pagkuha, ang kalidad ng mga baterya ay makabuluhang bumaba. Taun-taon, higit sa 70% ng mga pagkabigo ng telecom power system ay nauugnay sa mga isyu sa baterya, na ginagawang sakit ng ulo ang pagpapanatili ng baterya para sa mga tauhan ng pagpapanatili. Nag-aalok ang artikulong ito ng pagsusuri sa mga pangunahing sanhi ng pagkabigo ng baterya, na maaaring magsilbing kapaki-pakinabang na sanggunian para sa iba.
1. Pangkalahatang-ideya ng On-Site Power Equipment
Ang on-site na power equipment ay binubuo ng dalawang 40kVA UPS units mula sa isang kilalang international brand. Ang mga baterya ay na-install noong 2016. Nasa ibaba ang detalyadong impormasyon:
Impormasyon ng UPS |
Impormasyon sa Baterya |
Brand at Modelo: International Brand UPS UL33 |
Brand at Modelo: 12V 100Ah |
Configuration: 40 kVA, 2 units sa isang parallel system, bawat isa ay may load na humigit-kumulang 5 kW |
Bilang ng mga baterya: 30 cell bawat grupo, 2 grupo, na may kabuuang 60 cell |
Petsa ng Komisyon: 2006 (10 taon ng serbisyo) |
Petsa ng Komisyon: 2016 (5 taon ng serbisyo) |
Noong ika-6 ng Hunyo, nagsagawa ang tagagawa ng UPS ng regular na pagpapanatili, pinapalitan ang mga AC at DC capacitor (5 taon ng serbisyo) at ang mga fan. Sa panahon ng pagsubok sa paglabas ng baterya (20 minuto), nalaman na hindi maganda ang pagganap ng paglabas ng baterya. Ang kasalukuyang discharge ay 16A, at pagkatapos ng 10 minuto ng paglabas, ang boltahe ng ilang mga cell ay bumaba sa 11.6V, ngunit walang bulging ng mga baterya ang naobserbahan.
Napag-alaman na ang parehong mga grupo ng baterya ng UPS ay may mga nakaumbok na isyu sa panahon ng inspeksyon. Gamit ang isang multimeter, sinukat nila ang boltahe ng ripple ng pag-charge ng baterya (sinusukat gamit ang setting ng AC), na kasing taas ng 7V (malabis na lampas sa pamantayan ng pagpapanatili). Bilang resulta, una nilang pinaghihinalaan na ang mga DC filter capacitor na pinalitan ng mga inhinyero ng tagagawa ng UPS ay may sira, na nagdulot ng labis na ripple boltahe sa DC bus ng UPS, na humahantong sa pag-umbok ng baterya.
2. Sitwasyon ng Pagkabigo sa Site
Noong Hulyo 22, nagsagawa ng inspeksyon sa kaligtasan ang pangkat mula sa Research Institute sa isang tanggapang pansangay. Natuklasan nila na ang mga baterya ng mga UPS system sa ika-5 palapag ng isang gusali ay lubhang nakaumbok. Kung may mga pagkawala ng kuryente mula sa grid, pinangangambahan na ang mga baterya ay maaaring hindi ma-discharge nang maayos, na posibleng humantong sa isang aksidente. Bilang resulta, agad nilang inirekomenda na ang mga tauhan ng pagpapanatili ng sangay ay makipag-ugnayan sa mga inhinyero ng tagagawa upang ayusin ang isang magkasamang on-site na pagsisiyasat at sesyon ng pag-troubleshoot sa lahat ng tatlong partido sa susunod na hapon.
Nakaumbok ng 12V Baterya
Noong hapon ng Hulyo 23, dumating ang tatlong partido sa lugar. Sa pag-inspeksyon, ang parehong mga yunit ng UPS ay nakitang gumagana nang normal, na may float na boltahe na humigit-kumulang 404V para sa mga baterya (naaayon sa mga nakatakdang parameter). Gumamit ang mga inhinyero ng manufacturer ng Fluke 287C multimeter (mataas na katumpakan) upang sukatin ang boltahe ng ripple ng pag-charge ng baterya, na humigit-kumulang 0.439V. Ang isang Fluke 376 clamp meter (mas mababang katumpakan) ay sinusukat sa paligid ng 0.4V. Ang mga resulta mula sa parehong mga instrumento ay magkapareho at nahulog sa loob ng karaniwang ripple boltahe na hanay para sa kagamitan (karaniwan ay mas mababa sa 1% ng boltahe ng bus). Ipinahiwatig nito na ang mga pinalitang DC capacitor ay sumusunod at normal na gumagana. Samakatuwid, ang dating pinaghihinalaang teorya na ang pagpapalit ng kapasitor ay nagdulot ng labis na boltahe ng ripple at ang pag-umbok ng baterya ay pinasiyahan.
Multimeter: 0.439V
Clamp meter: humigit-kumulang 0.4V
Ang isang pagsusuri sa mga makasaysayang talaan ng sistema ng UPS ay nagpakita na, noong Hunyo 6, ang parehong mga yunit ng UPS ay sumailalim sa isang 15 minutong pagsubok sa paglabas ng baterya. Pagkatapos ibalik ang pangunahing switch ng kuryente, isinagawa ang 6 na minutong equalized na pagsingil, na sinundan ng 14 na minutong pagsubok sa paglabas ng baterya ng mga inhinyero ng tagagawa. Pagkatapos ng pagsubok, awtomatikong nagpasimula ang UPS system ng apat na magkakasunod na 12-hour equalized charges, na ang bawat phase ay pinaghihiwalay ng 1 minutong pagitan, na nagtatapos sa 5:32 am noong Hunyo 9. Mula noon, ang mga baterya ay nanatili sa float charge mode.
Ang karagdagang pagsusuri sa orihinal na mga setting ng baterya ng UPS ay nagsiwalat ng sumusunod:
Ang buhay ng baterya ay itinakda sa 48 buwan (4 na taon), kahit na ang aktwal na pag-asa sa buhay ng isang 12V na baterya ay dapat na 5 taon.
Ang equalized na pagsingil ay itinakda sa 'pinagana.'
Ang kasalukuyang limitasyon ng pagsingil ay itinakda sa 10A.
Ang trigger para sa paglipat sa equalized na pagsingil ay itinakda sa 1A (ang system ay awtomatikong lilipat sa equalized na pagsingil kung ang float charge kasalukuyang ay lumampas sa 1A, kahit na ang default na halaga para sa modelong ito ay 0.03C10~0.05C10, ibig sabihin ay ang equalized na pagsingil ay nati-trigger kapag ang float charge kasalukuyang ay umabot sa 3-5A, gayunpaman, para sa hindi kilalang mga kadahilanang ito ay inayos ng mga tauhan sa pagpapanatili. 0.01C10, ibig sabihin, ma-trigger ang equalized na pagsingil kapag umabot sa 1A ang float charge current).
Itinakda sa 720 minuto ang equalized charging protection time (awtomatikong hihinto ang equalized charging pagkalipas ng 12 oras).
3. Pagsusuri sa mga Dahilan ng Pagkabigo
Batay sa mga pangyayari sa itaas, ang proseso ng pagkabigo ay maaaring masuri tulad ng sumusunod:
Ang dalawang grupo ng baterya ng UPS system na ito ay ginagamit sa loob ng 4 na taon (ang buhay ng serbisyo ng mga 12V na baterya ay 5 taon), at ang kapasidad ng baterya ay makabuluhang nabawasan. Gayunpaman, bago ang pagkabigo, ang panlabas na hitsura ng baterya ay normal, na walang mga palatandaan ng umbok. Ang karagdagang pagsusuri sa mga makasaysayang talaan ng UPS mula Enero 30, 2019 (na-clear ang mga talaan bago ang petsang ito) hanggang Hunyo 6, 2020, ay nagpakita na ang UPS system ay nagsagawa ng 12 equalized na pagsingil, na ang pinakamahabang tagal ay hindi hihigit sa 15 minuto. Ito ay nagpapahiwatig na ang equalized na tagal ng pagsingil na itinakda sa UPS system bago ang maintenance ay medyo maikli, 15 minuto lamang, at ang panandaliang equalized na pag-charge ng UPS system ay hindi magiging sanhi ng pag-umbok ng mga baterya.
Pagkatapos ng pagpapanatili at pagpapalit ng kapasitor, ang sistema ng UPS ay na-restart. Tinukoy ng control logic ang baterya bilang bagong nakakonekta, kaya nagpasimula ito ng 6 na minutong equalized charging at pagkatapos ay lumipat sa float charge. Gayunpaman, pagkatapos ng kasunod na 14 na minutong pagsubok sa paglabas, awtomatikong sinimulan ng UPS system ang equalized na pagsingil upang ganap na ma-recharge ang mga baterya. Dahil sa paggamit ng mga baterya sa loob ng 4 na taon, lumala ang kanilang internal charge retention capability, na naging sanhi ng float charge current na lumampas sa 1A, na nag-trigger sa 1A equalized charging threshold na itinakda sa UPS system (ang default na value para sa modelong ito ay 3~5A float charge current upang ma-trigger ang equalized na pagsingil, ngunit sa ilang kadahilanan, binago ito ng maintenance personnel). Nagresulta ito sa paulit-ulit na pagsisimula ng UPS system ng equalized charging hanggang sa tuluyang ihinto ito ng isang panloob na bukas na circuit ng baterya (Kung hindi, ang UPS system ay nagpatuloy sana ng paulit-ulit na equalized na pagsingil, na maaaring humantong sa pagkasunog ng grupo ng baterya). Sa panahong ito, ang mga baterya ay sumailalim sa apat na tuloy-tuloy na equalized na cycle ng pagsingil sa loob ng 48 oras (bawat cycle ay naka-pause lamang ng 1 minuto bawat 12 oras bago ipagpatuloy ang equalized na pagsingil). Pagkatapos ng mahabang equalized na pag-charge, ang mga baterya sa kalaunan ay nakaumbok, at maging ang mga venting valve ay naging deformed.
4. Konklusyon
Batay sa mga obserbasyon at pagsusuri sa itaas, ang mga sanhi ng pagkabigo ng baterya sa UPS system na ito ay ang mga sumusunod:
Ang direktang dahilan ay ang hindi tamang setting ng mga parameter ng pagsingil ng UPS system, na humantong sa tuluy-tuloy na equalized na pagsingil sa loob ng 48 oras na may 1 minutong agwat lamang sa pagitan ng bawat cycle. Kahit na ang mga bagong baterya ay hindi makatiis sa ganoong matagal at matinding equalized na pagsingil, na humahantong sa pagkabigo sa pag-umbok ng baterya sa kasong ito.
Ang modelo ng UPS system ay isang maagang disenyo na may mga limitasyon sa pagganap. Ang mas lumang modelo ng UPS na ito (na idinisenyo 20 taon na ang nakakaraan) ay kulang sa setting na ' equalized charging interval protection time' (karaniwang itinatakda ng ibang brand ang interval na ito sa 7 araw), na nagreresulta sa tuluy-tuloy na maramihang equalized na cycle ng pagsingil.
Ang pagganap ng mga baterya ay bumaba dahil sa edad (4 na taon sa serbisyo), na may pinababang kapasidad sa paglabas at mahinang pagpapanatili ng singil. Bago ang Hunyo 6, ang kasalukuyang threshold ng conversion na equalized-to-float-charge ay itinakda nang hindi makatwirang mababa (1A lang para sa 100Ah na baterya). Ang default na halaga ng UPS system ay 3~5A, ngunit hindi maipaliwanag na binago ito ng mga tauhan ng pagpapanatili sa 1A.
Ang UPS system ay gumagana sa loob ng 14 na taon, higit na lampas sa edad ng pag-decommissioning nito, na ginagawang hindi maiiwasan ang mga error sa pagsukat. Ang mga error na ito ay maaaring naging sanhi ng paulit-ulit na pagsisimula ng system ng equalized na pagsingil dahil sa hindi tumpak na kasalukuyang detection.
Sa kabutihang palad, ang isang bukas na circuit sa isa sa mga cell ng baterya ay humadlang sa UPS system na ipagpatuloy ang paulit-ulit na equalized na mga cycle ng pagsingil pagkatapos ng ika-apat na equalized na pag-charge, kaya iniiwasan ang potensyal para sa mga baterya na masunog.
5. Mga Remedial na Panukala para sa Kabiguan
Kasama sa mga remedial na hakbang ang dalawang aspeto:
Una, pansamantalang baguhin ang mga parameter sa pag-charge ng baterya ng UPS:
I-disable ang equalized na setting ng pagsingil sa UPS system.
I-adjust ang trigger current para sa paglipat mula sa float charge patungo sa equalized na pagsingil sa 3A (bagama't medyo mababa pa rin ang 3A, dahil ang default na minimum ay 3A, ngunit dati itong nakatakda sa 1A).
I-adjust ang equalized na oras ng proteksyon sa pagsingil sa 1 oras (dating itinakda sa 12 oras).
Pangalawa, pinalitan ng sangay na opisina ang dalawang grupo ng baterya ng mga backup na baterya, ngunit ang mga backup na baterya ay may kapasidad lamang na 50 Ah, kaya maaari lamang itong gamitin para sa pansamantalang mga layuning pang-emergency. May mga planong ilipat ang load mula sa UPS system patungo sa ibang mga pinagmumulan ng kuryente sa hinaharap, upang lubusang malutas ang mga isyu sa kaligtasan ng power supply.
Ang operator ay gumagastos ng isang malaking halaga taun-taon sa mga serbisyo sa pagpapanatili para sa UPS system, ngunit dahil sa kapabayaan at kapabayaan ng mga tauhan ng pagpapanatili, nagkamali pa sila ng pagbabago sa mga default na halaga ng UPS system, na talagang hindi kapani-paniwala. Inirerekomenda na seryosohin ng tagagawa ng UPS ang pagpapanatili ng kanilang mga produkto at iwasang gumawa ng mga pangunahing pagkakamali sa hinaharap, pagpapabuti ng kalidad ng kanilang mga serbisyo sa pagpapanatili. Samantala, iminumungkahi na bigyang-pansin din ng operator ang mga susunod na serbisyo sa pagpapanatili na ibinibigay ng tagagawa ng UPS at magtatag ng isang sistema ng pagsusuri upang patuloy na mapabuti ang ligtas at maaasahang operasyon ng UPS system.
