EAST蓄電池NP230-12易事特12V230AH開關(guān)控制

EAST蓄電池NP230-12易事特12V230AH開關(guān)控制

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1 UPS輸出負(fù)載短路問題

UPS輸出負(fù)載短路90%以上會導(dǎo)致UPS系統(tǒng)出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障,從而導(dǎo)致所接的重要設(shè)備供電癱瘓。UPS輸出負(fù)載短路時,不管單機(jī)、主從、并機(jī),還是雙母線系統(tǒng)都不能保證負(fù)載供電不斷電。以目前較安全可靠的UPS并機(jī)雙母線冗余供電系統(tǒng)為例,4臺UPS每2臺1+1帶并機(jī)柜并機(jī)提供雙母線供電,UPS1-1和UPS1-2通過并機(jī)柜并機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)Ⅰ,UPS2-1和UPS2-2通過并機(jī)柜并機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)Ⅱ。正常情況下,系統(tǒng)Ⅰ與系統(tǒng)Ⅱ分別帶各自的負(fù)載。系統(tǒng)Ⅰ經(jīng)UPS1輸出柜和靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS1帶負(fù)載,系統(tǒng)Ⅱ經(jīng)UPS2輸出柜和靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)STS2帶負(fù)載。當(dāng)系統(tǒng)Ⅰ供電母線上的任何設(shè)備故障時,其負(fù)載可經(jīng)靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至另一個系統(tǒng)供電。為了保證兩套系統(tǒng)可以同頻率、同相位跟蹤,還可以通過負(fù)載總線同步跟蹤控制器保證切換時電源在波形和相位上是連續(xù)的。對多數(shù)故障,這種系統(tǒng)都沒有問題,但還是不能解決輸出負(fù)載短路問題。這是因為短路相當(dāng)于過載,切換到系統(tǒng)Ⅱ,系統(tǒng)Ⅱ也會過載宕機(jī),導(dǎo)致負(fù)載斷電。

實際工作中發(fā)生輸出短路的可能性很大。現(xiàn)在很多運營商核心機(jī)房的UPS系統(tǒng)是并機(jī)方式,2臺UPS并機(jī)通過一個UPS配電柜/配電箱給機(jī)房內(nèi)所有的數(shù)據(jù)、網(wǎng)管、計費設(shè)備供電。從主UPS配電柜到各負(fù)載還有可能經(jīng)過若干個配電柜、配電箱、插座。其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)短路故障,都有可能導(dǎo)致全系統(tǒng)斷電。另外不同運營商、不同地市、各專業(yè)之間的維護(hù)界面不盡相同。有的是所有電源都由動力專業(yè)維護(hù);有的是UPS主配電柜以外歸其他專業(yè)維護(hù),UPS主配電柜及以內(nèi)歸動力專業(yè)維護(hù)。其他專業(yè)在動力技能方面可能有欠缺,存在很多不確定性,有發(fā)生短路的可能。UPS都是優(yōu)先保護(hù)自身設(shè)備,不同廠家設(shè)計理念不同,輸出短路時有的UPS不轉(zhuǎn)旁路,直接關(guān)掉逆變器宕機(jī);有的轉(zhuǎn)旁路,但會頂?shù)艨臻_,造成小面積停電。筆者遇到過二次,兩臺30kVAUPS機(jī),安裝調(diào)試時由于施工人員操作不慎,設(shè)備端的UPS輸出配電柜母排短路,兩臺UPS逆變器都停止工作,也沒有轉(zhuǎn)旁路,只有斷開再關(guān)閉市電輸入開關(guān),重新開機(jī)才恢復(fù)正常。

如何避免UPS輸出負(fù)載短路導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)呢?目前,設(shè)備制造廠商已將多數(shù)重要的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備制作成具有雙電源輸入特性的設(shè)備。有兩個交流電源接口,可以接兩路交流電,內(nèi)部再通過兩個交流/直流轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成直流電,并聯(lián)給設(shè)備供電。但實際工作中,一般只用了一個交流電源接口,或者最多用一根導(dǎo)線并接到第二個電源接口。

這樣只解決了交流/直流轉(zhuǎn)換模塊的冗余保護(hù),對電源線意外斷開或是輸出短路則無能為力。為了最大限度地發(fā)揮雙電源輸入設(shè)備的技術(shù)潛力,避免UPS輸出短路導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī),保證重要設(shè)備供電安全,的解決辦法是用兩套雙母線并機(jī)系統(tǒng),分別給重要設(shè)備的2個電源端口供電。這樣既解決了電纜冗余,又解決了輸出短路問題,雖然建設(shè)成本高了一些,但安全性大大提高,對重要設(shè)備還是值得的。

2 零線問題

零線問題是維護(hù)中很容易忽視的一個問題,有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故,結(jié)合一個案例說明此問題。

   一個無人值守關(guān)口局在某寫字樓八樓,一樓營業(yè)廳從八樓關(guān)口局交流配電柜引電,UPS也從交流配電柜引電,UPS輸出到一個UPS配電箱再給一些計費、網(wǎng)管等設(shè)備供電。故障現(xiàn)象是冬季UPS連續(xù)幾天晚上12點左右斷電,UPS顯示“輸出短路”,負(fù)載掉電,到現(xiàn)場重起UPS后恢復(fù)正常。最后發(fā)現(xiàn)是以下兩個原因:一是一樓營業(yè)廳門衛(wèi)晚上用幾個單相電暖器,并且接到了同一相交流電上,導(dǎo)致三相不平衡,由于零線電流是三相電流的矢量和,不平衡導(dǎo)致零線電流過大。從主交流配電柜測零線電流,白天很正常,晚上用電暖器時測約20A。二是UPS配電箱的零線排上幾個設(shè)備的零線螺絲松動。零線虛接再加上零線電流過大導(dǎo)致打火,UPS判斷為“輸出短路”,從而宕機(jī)。緊固零線,拆除電暖器后故障排除。所以在維護(hù)中要特別注意零線的檢查,從UPS輸出到用電負(fù)載的整個供電路徑上的零線都要定期檢查緊固。

3 UPS的接地問題

UPS的接地也是一個比較容易被忽略的問題。當(dāng)UPS的負(fù)載不對稱,或UPS帶有非線性負(fù)載時,中性線中就會有電流流過,在中性線上產(chǎn)生壓降引起中線和地線之間的電壓差通常稱為“零地電壓”。中性線電流越大、負(fù)載距離越遠(yuǎn)、中性線導(dǎo)線截面越小,則“零地電壓”就越大。有些靈敏負(fù)載對“零地電壓”要求很高,例如“零地電壓”大于1V,有些服務(wù)器就不能正常工作。

這是因為一般核心機(jī)房接地系統(tǒng)都是UPS輸出中性線和負(fù)載中性線固定接到市電電源的中性線上,市電電源的中性線在低壓進(jìn)線柜中連接到接地極上,UPS輸出和負(fù)載的中性線與市電的中性線沒有任何的隔離。核心機(jī)房中交流電纜很多,每一根電纜都含有大量的電磁*,所有的這些電纜被捆扎在一起走長線,使得這些高頻*互相串?dāng)_,高頻*電流在零線、地線上流過帶來了零地之間的壓降。解決的辦法一是將UPS的火線和零線、地線分開走線,兩者的距離應(yīng)該保證在20cm以上,能做到40cm,其他動力電纜也應(yīng)該遠(yuǎn)離UPS零線。如果施工現(xiàn)場條件不允許,零線和地線要用鎧裝屏蔽電纜。但這種方法治標(biāo)不治本,機(jī)房內(nèi)設(shè)備變化,電磁*環(huán)境也隨之改變,零地電壓也會改變,不能*解決問題。二是在UPS負(fù)載端加隔離變壓器,并將隔離后的零線接地,可以保證負(fù)載的零地電壓趨近于零,解決“零地電壓”問題效。

● 實際容量相同的蓄電池或蓄電池組方可串聯(lián)使用。

● 實際電壓相同的蓄電池或蓄電池組方可并聯(lián)使用。

● 蓄電池組連接和引出請用合適的導(dǎo)線。

● 連接和拆卸時務(wù)必切斷電源，否則會觸電甚至爆炸的危險。

● 正負(fù)極不得接反或短路，否則會使蓄電池嚴(yán)重受損，甚至發(fā)生爆炸。

● 連接部件應(yīng)鎖緊，防止產(chǎn)生火花；若接觸面被氧化，可用蘇打水清洗。

● 新安裝的蓄電池組在使用前應(yīng)進(jìn)行72小時浮充充電使蓄電池組內(nèi)部電量均衡，方可進(jìn)行測試或使用。

2、蓄電池的充放電

蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域與分類：
◆　免維護(hù)無須補液；　　　　　　　　　　● UPS不間斷電源；
◆　內(nèi)阻小，大電流放電性能好；　　　　　● 消防備用電源；
◆　適應(yīng)溫度廣；　　　　　　　　　　　　● 安全防護(hù)報警系統(tǒng)；
◆　自放電小；　　　　　　　　　　　　　● 應(yīng)急照明系統(tǒng)；
◆　使用壽命長；　　　　　　　　　　　　● 電力，郵電通信系統(tǒng)；
◆　荷電出廠，使用方便；　　　　　　　　● 電子儀器儀表；
◆　安全防爆；　　　　　　　　　　　　　● 電動工具,電動玩具；
◆　*配方，深放電恢復(fù)性能好；　　　　● 便攜式電子設(shè)備；
◆　無游離電解液，側(cè)倒仍能使用；　　　　● 攝影器材；
◆　產(chǎn)品通過CE,ROHS認(rèn)證,所有電池　　　　● 太陽能、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)；
符合國家標(biāo)準(zhǔn)。　　　　　　　　　　　● 巡邏自行車、紅綠警示燈等。 

3、

 EAST蓄電池/規(guī)格參數(shù)一覽

● 循環(huán)使用時充電參數(shù)的設(shè)置

● 放電電流與放電終止電壓

備注：“C”表示額定容量

3、搬運、存儲

● 蓄電池重且外殼脆，搬運時應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁翻滾和摔蓄電電池，同時注意不要使端子受外力。

● 蓄電池應(yīng)儲存或安裝于干燥通風(fēng)的地方，避免陽光直射，應(yīng)遠(yuǎn)離熱源及易產(chǎn)生火花的地方。

● 蓄電池存放前應(yīng)為滿荷電狀態(tài)，不允許放電后存放。

● 蓄電池應(yīng)在0℃～30℃的環(huán)境下儲存，存放的蓄電池應(yīng)每三個月應(yīng)進(jìn)行一次補充電，存放時間最長不能超過一年，否則電池容量及壽命將會減小。

1. 使用壽命長

 高強(qiáng)度緊裝配工藝,提高電池裝配緊度,防止活物質(zhì)脫落,提高電池使用壽命,增多酸量設(shè)計,確保電池不會因電 解液枯竭縮短電池使用壽命,因些NP系列鉛酸蓄電池的正常浮充設(shè)計壽命可達(dá)6年以上(25℃)

2 自放電低

   采用高純度原料和特殊制造工藝,自放電很小,室溫儲存半年以上也可無需補電.

3 維護(hù)簡單

4 UPS蓄電池問題

UPS蓄電池是一個容易出問題的環(huán)節(jié),由于UPS蓄電池引發(fā)的事故占UPS總事故較大比重。這是因為UPS蓄電池一般是12V蓄電池,內(nèi)部實際上是6只2V蓄電池串聯(lián)焊接構(gòu)成,制作難度大,而且板柵,連接條比較薄,只要一個板柵出現(xiàn)問題,整只UPS電池就有問題,故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2V蓄電池,所以在安裝維護(hù)中要注意以下幾個問題:

①UPS蓄電池用蓄電池架安裝,不要用蓄電池柜。一是便于通風(fēng)散熱,UPS蓄電池對溫度非常敏感,環(huán)境溫度是20～25℃,溫度每升高10℃,蓄電池的壽命就會降低一倍。UPS蓄電池充放電過程中會釋放大量熱能,熱量散不出去,直接影響電池容量與壽命;二是便于維護(hù)測量。用蓄電池柜安裝,如果空間太小,巡檢時操作人員可能會因為操作不便,或視線問題導(dǎo)致操作工具短路或檢查不仔細(xì)忽略本應(yīng)發(fā)現(xiàn)的故障隱患。有這樣一個案例:主從熱備份UPS系統(tǒng),密封蓄電池柜(有通風(fēng)孔),螺絲固定的面板拆卸不便,用螺絲刀拆才能打開。一次巡檢發(fā)現(xiàn)備機(jī)UPS的蓄電池組中底層角落里有兩只蓄電池連接線松動,并且漏液。UPS蓄電池是大電流放電,這種情況下如果恰好主機(jī)UPS故障,備機(jī)UPS蓄電池放電供給負(fù)載,后果嚴(yán)重,有可能著火甚至爆炸。

②UPS蓄電池連接線不要用開口銅鼻子,要用孔型銅鼻子,開口銅鼻子不如孔型壓接牢固,容易脫落;連接線要用軟銅線,不要用硬銅線,硬銅線有時由于吃著勁,當(dāng)時緊固了,時間長了會松動,造成端子處連接不良,在一定的條件下可能端子處拉弧或熱量聚集,最終導(dǎo)致著火;連接線要用長度*的同一規(guī)格導(dǎo)線,否則電阻不*,長期使用,會發(fā)生充電時有的UPS蓄電池已充滿,有的UPS蓄電池還沒充滿,從而導(dǎo)致已充滿的UPS蓄電池過充,水分從安全閥溢出,電解液濃度變大,長時間會腐蝕極板,導(dǎo)致蓄電池*性變差。

③由于蓄電池很重,安裝時要用正確的方法搬運和吊裝蓄電池,不能用鉤子或螺絲刀直接勾住蓄電池外露極柱搬卸蓄電池。極柱與極板是焊接的這樣會拉傷蓄電池端子,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致著火。另外蓄電池組上輸出的電纜,不要直接從電池端子拉至主設(shè)備,中間需要有接線盒或轉(zhuǎn)借端子,否則蓄電池端子上承受拉力,長期可能破壞蓄電池內(nèi)部的連接。

5 UPS電容爆炸問題

(1)UPS電容爆炸的原因

UPS的電容一般是指其內(nèi)部的直流濾波電容和儲能電容及輸入輸出交流濾波電容,UPS電容爆炸一般是指直流濾波電容和儲能電容,它通常選用容量較大的電解電容。電容爆炸一般是因為耐壓問題造成的,其本質(zhì)原因有二個:

①內(nèi)部電介質(zhì)絕緣強(qiáng)度下降導(dǎo)致電容擊穿

·電容本身質(zhì)量問題。近年來,一些廠家為了降低產(chǎn)品售價,提高產(chǎn)品中標(biāo)的競爭力,選用了壽命較短的直流濾波電容,這也是導(dǎo)致目前發(fā)生電容爆炸故障的事例日益增多的主要原因。

·溫度。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小,溫度加速介質(zhì)與電解液化學(xué)反應(yīng)使介質(zhì)隨時間退化,耐壓值下降。另外溫高還會導(dǎo)致漏電流增大。在直流正向電壓施加于電容器一段時間后仍有一個微小電流持續(xù)從正電極流向負(fù)電極,這個微小的電流即稱為漏電流,漏電流越小表明電介質(zhì)制作得越精良,漏電流的特性是隨著溫度的升高越來越大。為防止電解液蒸發(fā),電容一般采用密封結(jié)構(gòu),散熱性較差。如果熱量不能及時排出去,器件內(nèi)部溫度上升會很快,導(dǎo)致漏電流的進(jìn)一步增大;根據(jù)電流熱效應(yīng),漏電流增大又會導(dǎo)致溫度上升,熱量積累惡性循環(huán),使電容內(nèi)部電解液沸騰和汽化,氣壓迅速增大到外殼無法承受時,就會爆炸。

如果防護(hù)設(shè)計的不好,電解液噴濺到電路板上,檢測控制電路受損還會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。電容溫度高的原因一是機(jī)房環(huán)境較差,長期不維護(hù)造成UPS內(nèi)部積塵過多,散熱不良。二是空調(diào)送/回風(fēng)通道設(shè)計不好,UPS周圍環(huán)境溫度較高。

解決的方法為每年對UPS做一次內(nèi)部除塵;做好空調(diào)設(shè)計,避免局部高溫;采用遠(yuǎn)紅外成像儀、遠(yuǎn)紅外測溫儀等檢測儀對濾波電容的異常溫升進(jìn)行檢測,及時更換有潛在故障隱患的電容,防患于未然。

②外部電壓超過電容的耐壓值

UPS內(nèi)部的儲能直流電容耐壓值一般為直流450～500V,以POWERWARE9150/930510kVAUPS為例,其內(nèi)部直流母線電壓為400VDC,而直流電解電容的耐壓值是450VDC。UPS中的相控整流器控制著輸出直流電壓的高低,UPS使用年限
越長,相控整流器電路器件參數(shù)越老化。市電波動時,會造成內(nèi)部400V直流電壓波動,波動的電壓幅值很可能會超過450V,造成直流電解電容過壓,再加上電容長期使用耐壓性能下降,就會發(fā)生爆裂。解決的方法是選用大品牌UPS設(shè)備,把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān);到達(dá)報廢年限的UPS堅決報廢(一般UPS壽命是5～7年,建議5年報廢);使用超過3年的UPS要定期檢查內(nèi)部的電容,看看有沒有漏液、鼓包、容量是不是已經(jīng)下降到其容量誤差下限等,這些是爆炸的前兆。

(2)UPS電容爆炸的幾種可能現(xiàn)象及分析

理論上,并機(jī)系統(tǒng)中一臺UPS故障,故障UPS應(yīng)自動退出系統(tǒng),其他正常工作。但現(xiàn)實中電容爆炸時卻不一定是這樣。統(tǒng)計資料顯示一旦發(fā)生電容爆炸故障,90%以上的幾率會導(dǎo)致并機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障(中斷時間大于8～20ms),從而導(dǎo)致負(fù)載癱瘓幾十分鐘甚至幾小時。

①除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS單機(jī)處于逆變器自動關(guān)機(jī)狀態(tài)之外,其余的各臺UPS似乎都處于“正常的”逆變器電源供電狀態(tài)。這是因為并機(jī)UPS系統(tǒng)中一臺設(shè)備逆變器發(fā)生故障導(dǎo)致系統(tǒng)輸出電壓波動,或是輸出交流電壓中含有很高的直流成分電壓,或是拉低了系統(tǒng)輸出電壓,從而影響到負(fù)載。

②除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS單機(jī)處于逆變器自動關(guān)機(jī)狀態(tài),其他UPS的輸入開關(guān)或UPS并機(jī)系統(tǒng)的總輸入開關(guān)跳閘,UPS處于電池組提供能量的逆變器供電狀態(tài)。這種情況主要原因是電容爆炸的UPS的逆變器發(fā)生了內(nèi)部短路故障,由于逆變器并聯(lián),導(dǎo)致其他UPS逆變器輸出瞬間短路,輸出電流瞬間增大,而這些電流不是供給負(fù)載,而是供給內(nèi)部短路的UPS,從而造成正常的UPS瞬間過載,進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)輸入開關(guān)跳閘。

③“N+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)中各臺UPS的輸人、輸出配電柜中的開關(guān)都配置為斷路器開關(guān)。一臺UPS的濾波電容爆炸,其余UPS的輸入、輸出開關(guān)全都跳閘。這是因為交流輸入濾波電容爆炸造成市電小范圍供電環(huán)境惡化。UPS都有輸入濾波器,該濾波器都有電感線圈,輸入市電在瞬時發(fā)生突變,相當(dāng)于感性負(fù)載兩端電壓突變,從而產(chǎn)生反向電動勢,沖擊相關(guān)的斷路器,斷路器都有過壓保護(hù)和過流保護(hù)功能,開關(guān)全都跳閘。

④并機(jī)系統(tǒng)中除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS逆變器自動關(guān)機(jī),其余UPS均處干“正常的”逆變器供電狀態(tài),負(fù)載正常工作的情況。這種僥幸情況不會超過10%,一般是交流輸入電容爆炸或者直流電解電容爆炸沒有影響到檢測控制電路。
 

 特殊氧氣吸收循環(huán)設(shè)計,克服了電池在充電過程中電解失水的現(xiàn)象,在使用過程中電解液水份含量幾乎沒有變化,因此電池在使用過程中*無需補水,維護(hù)簡單.

4 安全性高

 電池內(nèi)部裝有特制安全閥,能有效隔離外部火花,不會引起電池內(nèi)部發(fā)生爆炸.

5 潔凈環(huán)保

 電池使用時不會產(chǎn)生酸霧,對周圍環(huán)境和配套設(shè)計無腐蝕,可直接裝電池安裝在辦公室或配套設(shè)備房內(nèi),無需作防腐處理

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