UPS蓄電(diàn)池維護的必要性與建議

随着市場的需求,UPS在各個行業被廣泛使用(yòng),蓄電(diàn)池已成為(wèi)不間斷供電(diàn)系統的動力保障,不配備電(diàn)池的UPS隻能(néng)稱作(zuò)穩壓穩頻電(diàn)源。在市電(diàn)異常時蓄電(diàn)池将化學(xué)能(néng)變成電(diàn)能(néng),通過UPS中(zhōng)逆變器變成交流電(diàn)能(néng)輸送給負載,保證負載不間斷連續運行。

閥控式免維護密封鉛酸蓄電(diàn)池已在大、中(zhōng)、小(xiǎo)型UPS中(zhōng)廣泛使用(yòng),占據UPS總成本的1/4～1/2。據調查,正常使用(yòng)蓄電(diàn)池的壽命一般在5年左右,在使用(yòng)末期約有(yǒu)50%左右的UPS故障與蓄電(diàn)池有(yǒu)關。蓄電(diàn)池的失效主要表現為(wèi)個别電(diàn)池存在落後或電(diàn)池浮充電(diàn)壓低,備電(diàn)時間短(容量不足),需要電(diàn)池啓動的UPS當市電(diàn)異常後不能(néng)帶載啓動等。為(wèi)保障UPS系統的正常運行,特别是針對蓄電(diàn)池的狀況制定合理(lǐ)的維護方案是必要的。

1 蓄電(diàn)池浮充電(diàn)壓監控

(1)在中(zhōng)大型UPS中(zhōng)一般配備有(yǒu)監控儀,通過監控設定浮充電(diàn)壓的上下限,做到随時監控電(diàn)池的健康狀态,發現異常及時進行處理(lǐ)。 (2)用(yòng)萬用(yòng)表測量電(diàn)池的浮充電(diàn)壓。

通過以上方法,參照YD/T799-2002《通信用(yòng)閥控式密封鉛酸蓄電(diàn)池》标準,電(diàn)池在浮充狀态下浮充電(diàn)壓偏差不大于480mV(12V電(diàn)池),如測試電(diàn)壓偏差大,則需要考慮改成均充模式後再進行觀察和測試,如轉成浮充後仍沒有(yǒu)改觀,則需要考慮采用(yòng)以下方法進行檢測核實。

2 蓄電(diàn)池的容量測試
一般情況下在對蓄電(diàn)池進行定期容量測試時,可(kě)選擇以下幾種容量測試方法。
2.1 離線(xiàn)式測量法(在條件允許的情況下)
(1)将蓄電(diàn)池組充滿電(diàn)後脫離UPS靜置1h,在環境溫度為(wèi)25℃±5℃的條件下外接(智能(néng))假負載的方式,采用(yòng)10小(xiǎo)時放電(diàn)率進行放電(diàn)測試。
(2)放電(diàn)開始前應測量蓄電(diàn)池的端電(diàn)壓、環境溫度、時間。
(3)放電(diàn)期間應測量記錄蓄電(diàn)池的端電(diàn)壓、放電(diàn)電(diàn)流、室内溫度,測量時間間隔為(wèi)1h,放電(diàn)電(diàn)流波動不得超過規定值的1%。
(4)放電(diàn)期間應測量記錄蓄電(diàn)池的端電(diàn)壓及室溫,測量時間間隔為(wèi)1h。在放電(diàn)期末要随時測量,以便準确确定達到放電(diàn)終止電(diàn)壓的時間。
(5)放電(diàn)電(diàn)流乘以放電(diàn)時間即為(wèi)蓄電(diàn)池組的容量。蓄電(diàn)池按10小(xiǎo)時率放電(diàn)時,如果溫度不是25℃時,則應将實際測量的容量按照下式換算成25℃時的容量Ce:
Ce=Cr/[1+K(t-25℃)] (1)
式中(zhōng):t—放電(diàn)時的環境溫度
K—溫度系數(10小(xiǎo)時率放電(diàn)時,K=0.006/℃;
3小(xiǎo)時率放電(diàn)時,K=0.008/℃;1小(xiǎo)時率放電(diàn)時,K=0.01/℃)
(6)放電(diàn)結束後,要對蓄電(diàn)池組進行充電(diàn),充入電(diàn)量為(wèi)放出電(diàn)量的1.2倍以上。
2.2 在線(xiàn)式測量法
(1)在直流供電(diàn)系統中(zhōng),調整UPS輸出電(diàn)壓至保護電(diàn)壓,由蓄電(diàn)池對實際負載供電(diàn),在放電(diàn)中(zhōng)找出蓄電(diàn)池組中(zhōng)電(diàn)壓最低、容量最差的一隻蓄電(diàn)池作(zuò)為(wèi)容量試驗對象。
(2)打開UPS對蓄電(diàn)池組進行充電(diàn),等蓄電(diàn)池組充滿電(diàn)後穩定1h以上。
(3)對(1)中(zhōng)放電(diàn)時找出最差的那隻蓄電(diàn)池進行10小(xiǎo)時率放電(diàn)試驗。放電(diàn)前後要測量、記錄該蓄電(diàn)池的端電(diàn)壓、溫度、放電(diàn)時間和室溫。以後每隔1h測量記錄一次,放電(diàn)快到終止電(diàn)壓時,應随時測量記錄,以便準确記錄放電(diàn)時間。
(4)放電(diàn)電(diàn)流乘以放電(diàn)時間即為(wèi)蓄電(diàn)池組的容量。如果室溫不是25℃時,則應按照式(1)換算成25℃時的容量。
(5)放電(diàn)試驗結束後,用(yòng)充電(diàn)機對該隻蓄電(diàn)池進行補充電(diàn),恢複其容量。
(6)根據測量記錄數據繪制放電(diàn)曲線(xiàn)。
2.3 核對性放電(diàn)試驗法
為(wèi)了能(néng)随時掌握蓄電(diàn)池組的大緻容量,進行核對性放電(diàn)試驗是必要的,其方法是:
(1)在直流供電(diàn)系統中(zhōng),調整UPS輸出電(diàn)壓至保護電(diàn)壓,由蓄電(diàn)池對實際負載供電(diàn)。蓄電(diàn)池組放電(diàn)前後要測量記錄每隻電(diàn)池的端電(diàn)壓、溫度、室溫和放電(diàn)時間。放出額定容量的30%～40%為(wèi)止。
(2)放電(diàn)結束後,要對蓄電(diàn)池進行充電(diàn),充入電(diàn)量為(wèi)放出電(diàn)量的1.2倍以上。
(3)根據測量記錄的數據繪制放電(diàn)曲線(xiàn),留作(zuò)以後再次測量時比較。

說明:
(1)對于UPS供電(diàn)系統的蓄電(diàn)池組,不建議采用(yòng)離線(xiàn)式測量法進行容量測試。
(2)進行在線(xiàn)式測量法和核對性容量試驗時,對于本身具(jù)備蓄電(diàn)池放電(diàn)測試功能(néng)的UPS設備,需要開啓蓄電(diàn)池放電(diàn)檢測功能(néng)對蓄電(diàn)池進行放電(diàn)試驗。對于沒有(yǒu)該功能(néng)的UPS,需要關斷其交流輸入電(diàn)源,進行放電(diàn)試驗。
2.4 注意事項
(1)在容量測試期間保證系統運行是非常重要的,因此在做容量試驗時應提前了解市電(diàn)有(yǒu)無計劃性停電(diàn),備用(yòng)發電(diàn)機組應處于良好狀态。
(2)在進行蓄電(diàn)池容量放電(diàn)試驗前,應用(yòng)萬用(yòng)表、内阻儀、電(diàn)導儀對蓄電(diàn)池的性能(néng)進行一次預防性檢測。
(3)為(wèi)保證容量測試的準确性,應采用(yòng)專業蓄電(diàn)池容量在線(xiàn)測試儀器和假負載進行測試。
3 蓄電(diàn)池啓動瞬間輸出大電(diàn)流測試
在實際使用(yòng)過程中(zhōng),後備式UPS由市電(diàn)供電(diàn)向逆變供電(diàn)的切換時間要求小(xiǎo)于7ms,一般設計為(wèi)4～5ms。當市電(diàn)供電(diàn)異常,蓄電(diàn)池必須在小(xiǎo)于4～5ms時間内輸出負載所需的電(diàn)流。如電(diàn)池組中(zhōng)存在失效的電(diàn)池,可(kě)能(néng)滿足以上端電(diàn)壓和容量的要求,但在大電(diàn)流放電(diàn)時不合格,這種情況屬于存在隐患,電(diàn)池已處于不合格狀态。由于蓄電(diàn)池瞬間輸出大電(diàn)流的特性隻有(yǒu)在關閉市電(diàn)時才能(néng)測試,因而在不清楚電(diàn)池性能(néng)的情況下測試是有(yǒu)風險的,一般不建議進行這種檢測。