| 科士達YDC9320H科士達ups20kva電源三相主機 |
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山東戴克威爾新能源科技有限公司
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科士達UPS蓄電池維護現(xiàn)狀及維護的必要性 在一個不間斷電源Uninterrupted Power Supply (UPS 不間斷電源)系統(tǒng)中，可以說蓄電池是這個系統(tǒng)的支柱，沒有電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓穩(wěn)頻(CVCF)電源。UPS之所以能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供電，就是因為有了蓄電池。在市電異常時，逆變器直接將蓄電池的化學(xué)能變成交流電能輸送出去，使電設(shè)備得以連續(xù)運行下去。 目前，UPS電源中廣泛使用的是閥控密封式鉛酸蓄電池，占據(jù)UPS電源總成本的1/4～1/2之多。不僅如此，實際維修也表明，約有50%以上的UPS電源故障與對蓄電池的維護有關(guān)。UPS蓄電池的失效主要表現(xiàn)為端電壓不夠，容量不足或瞬間放電電流不滿足帶載啟動要求等。 一般正常使用的UPS，其電池壽命在3～5年，但目前國內(nèi)有相當(dāng)部分UPS電池在投入使用不到1年就開始出現(xiàn)問題，這一方面原因主要是由于后天缺乏必要維護造成。值得注意的是許多使用單位由于缺乏必要的測試維護手段，根本不清楚自己系統(tǒng)UPS蓄電池的健康狀況，為UPS系統(tǒng)正常工作留下隱患。 1. 必要的檢測工具：“一個老鼠屎，壞了一鍋湯”。十幾節(jié)串聯(lián)的電池，只要一節(jié)過早損壞，如不及時發(fā)現(xiàn)，則時間一長，其他電池跟著報廢，使好電池變成壞電池。 2. 及早檢測：大量的UPS一出故障，扔掉的首先是昂貴的電池，原因是電池電壓由于種種原因首先降低，而維護人員沒有相應(yīng)檢測手段；ㄙM成千上萬建立的后備電源系統(tǒng)，由于電池的狀態(tài)不確定性，造成系統(tǒng)癱瘓、重要數(shù)據(jù)丟失，其后果是不堪設(shè)想的，其損失之巨大，遠遠不是用幾萬元錢能彌補的。 3. 傳統(tǒng)的UPS蓄電池測試維護手段，一般UPS電源對電池的要求：滿足一定的端電壓；電池應(yīng)具有在啟動放電瞬間就能輸出大電流的特性；滿足一定容量，以保證逆變供電的時間；如果整組蓄電池的每個電池電壓低于10V(有的甚至3V～5V)，這是UPS控制模塊損壞，使蓄電池過度放電保證不了UPS逆變的供電時間。 4. 電池的浮充電壓判定：對12V電池而言，UPS電池的浮充電壓為13.5V～13.8V之間。不足13.5V浮充電壓的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池，造成這種現(xiàn)象的往往是雷擊等使UPS的充電模塊損壞。 5. 造成電池電壓過低的原因：很多UPS電源電池剛使用時延時的時間都很好，但隨著使用時間的延長，其延時的時間大大縮短，造成這種原因往往是UPS電源的浮充電壓過低(低于13.5V)，使蓄電池長期欠充電，導(dǎo)致蓄電池硫酸鹽化容量降低。 6. 對UPS電源充電系統(tǒng)的監(jiān)測：對UPS充電系統(tǒng)的監(jiān)測是維護UPS電源系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，許多使用單位由于缺乏必要的測試手段，忽視了對UPS充電系統(tǒng)的監(jiān)測；如果UPS充電系統(tǒng)失壞，即使換上新電池其使用壽命也會短。 7. UPS電池的容量判斷：傳統(tǒng)判斷UPS蓄電池容量的方法與判斷一般蓄電池的方法一樣，將整組蓄電池組脫離通信電源系統(tǒng)后并上放電儀，以10小時率恒流放電，然后以最先到達放電終止電壓的某一單體蓄電池的放電時間與電流，來推算其容量。 二、目前UPS蓄電池維護現(xiàn)狀 UPS蓄電池的維護與一般低壓系統(tǒng)蓄電池的維護類似，當(dāng)引進新電池時，要求工程驗收，對電池的容量、電壓進行同時測試，保證其電壓的一致性；當(dāng)新電池投入使用后，要求保持適宜的電池工作環(huán)境溫度，要求定期測量各電池端電壓及容量，當(dāng)各電池容量或壓差過大時，要進行均充，并定期對電池進行深度放電，以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。 但是在實際運用中，由于各種條件的限制，UPS蓄電池的維護很少有人完全按照上面所述進行，首先新電池驗收，由于時間長，又無方便工具可供利用，有相當(dāng)多的人根本沒有做這一工作即將電池投入使用，又由于對UPS電池缺乏必要的維護，這為日后UPS供電故障埋下隱患；其次，新電池投入使用后，由于一般UPS電池是裝在柜子里，測量、脫離都不方便，很少測量容量及端電壓。大多數(shù)維護人員所能進行的只有每隔一段時間，關(guān)閉市電讓UPS電池對實際系統(tǒng)放電一段時間，充其量只是讓電池組活化一下，以保持電池的活性，而對于電池的浮充電性能及各節(jié)電池的剩余容量等重要數(shù)據(jù)還是無從知曉。 三、UPS電源用蓄電池知識介紹 1. 電池安時(Ah)數(shù)的概念 安時數(shù)代表電池容量的大小。電池的額定容量指25℃，以恒定電流放電10h至終止電壓(1.75V/單格)，該電流的10倍即為電池的容量。一般用Ah數(shù)代表電池的額定容量，用Cn表示。n指幾小時放電率，這里為10。有些電池是以20h放電率計算的，用C20表示。 例：12V/ 100Ah的電池指該電池以5A(0.05C20)的放電直至終止電壓10.8V，可連續(xù)放電20h。 電池放電時間與放電電流不是線性關(guān)系，如100Ah電池以100A的電流放電，則支持不了1個小時，只有數(shù)十分鐘。如以1A的電流放電，則會超出100個小時，但不推薦此種放電模式。 2. 電池使用與溫度的關(guān)系？ 電池在25℃時，使用壽命最長，在此基礎(chǔ)上溫度每升高10℃，電池壽命縮短一半。反之,溫度降低延長電池壽命，但電池放電容量減小。 3. 電池在庫存時容量會下降嗎？ 會。電池開路時，總是進行不可逆轉(zhuǎn)的劣化，縮短工作壽命。溫度越高，自放電率越大。所以庫存的電池最好不超過六個月時，三個月進行一次充放電循環(huán)，以保證電池有足夠容量。 4. 電池的后備時間是怎樣計算的？ 電池的后備時間是根據(jù)UPS的容量、功率因數(shù)及直流電壓等因素來計算的，原則是，UPS電源的延時時間=電壓×容量÷功率 (放電電流=UPS容量×功率因數(shù)/電池放電平均電壓×效率) 5. 電池組串并聯(lián)時應(yīng)遵循什么原則？ ① 并聯(lián)電池序列號應(yīng)一致； ② 串聯(lián)電池之間的連接線的尺寸要相同，長度也要大致相同，確保每一串聯(lián)電路和內(nèi)阻相同； ③ 電纜的尺寸要符合IEC(國際電工委員會)規(guī)定，使串聯(lián)電路的電壓降在允許范圍內(nèi)、確保電路中有最大的電流； ④ 并聯(lián)的電池數(shù)量最好不要超過4組。 5. 電池使用時注意事項有哪些？ ① 工作溫度范圍建議設(shè)在21℃～27℃之間，標準值為25℃； ② 不同品牌、不同容量、不同新舊的電池嚴禁混合使用； ③ 電池與電池之間至少保持12mm的間距，注意電池系統(tǒng)的排氣和通風(fēng)； ④ 保持電池表面的清潔； ⑤ 盡量避免UPS帶載過輕引起電池的深度放電； ⑥ 電池長期處在充電狀態(tài)下，建議每隔一個月，讓UPS電源處于逆變器工作狀態(tài)至少2～3分鐘，以便激活電池； ⑦ 如電池已放置一段時間，在使用之前應(yīng)檢測電池，確保電池能正常工作； ⑧ 在電池工作期間，每隔一個月，測量電池系統(tǒng)的浮充電壓及每節(jié)電池的浮充電壓，并記錄數(shù)據(jù)，便于以后匯總、分析。 四、有關(guān)常見問題 1. 關(guān)于浮充電 VRLA作為備用電源，絕大部分時間是處于充電狀態(tài)，充電制度為恒壓充電。這個恒定電壓值一般較低，它的充電電流一是補償電池自放電損耗，二是用于氧循環(huán)復(fù)合中PbSO4再充電轉(zhuǎn)變?yōu)镻b所需的電流，它能使電池經(jīng)常保持滿充電狀態(tài)，一旦需要，能夠提供足夠的電能，所謂“養(yǎng)兵千日，用兵一時”。 電池放電后用浮充電壓充電能在一定時間內(nèi)恢復(fù)到接近滿容量，更長時間則可恢復(fù)至滿容量，若要恢復(fù)迅速一些，可以在允許范圍內(nèi)提高初始充電電流，也可將電壓提高一些，但充電電壓太高不但增加系統(tǒng)工作電壓，而且增加水的損耗，加速正板柵腐蝕，縮短電池壽命。 浮充電壓的選擇既要滿足能使電池充足電并保持處于滿荷電狀態(tài)(這要求較高的電壓)，又要盡量減少水損耗與正板柵的腐蝕(這要求較低的電壓)，因此它是電池能否達到預(yù)期壽命的運行中的關(guān)鍵參數(shù)。電池組中浮充電壓偏差越大，考慮到把所有電池都充足電，浮充電壓就不得不高一些，所以浮充電壓均一性也是電池的重要性能之一，它影響到電池浮充電壓的設(shè)定，影響水損耗與正板柵腐蝕，繼而影響電池的使用壽命。 2. 關(guān)于均衡充電 老式固定型防酸霧式蓄電池因采用鉛銻合金，雜質(zhì)控制不嚴，電解液為富液式，易產(chǎn)生落后電池，因而需采用2.35V左右的較高電壓進行均衡充電，其目的除對落后電池進行補充電外，還可以產(chǎn)生大量氣泡攪動電解液，緩解電解液分層現(xiàn)象。 3. 電池如何出現(xiàn)鼓包變形現(xiàn)象 電池出現(xiàn)鼓包變形，主要是由體內(nèi)壓力激刷增加而產(chǎn)生的，主要原因有以下幾點： ① 安全閥開閥壓力過高，或者是安全閥阻塞。當(dāng)體內(nèi)壓力增加到一定程度時閥門不能正常打開，在這種情況下勢必造成鼓包變形。 ② 浮充電壓設(shè)得過高，充電電流大，導(dǎo)致正極板上O2析出加快，而來不及在負極復(fù)合，同時電池體內(nèi)的溫度上升也很快，在排氣不及，壓力達到一定時，使VRLA電池出現(xiàn)鼓包變形。 ③ 密封電池充電運行中特別是在串聯(lián)電池組中，如果對電池組進行過充電，若有品質(zhì)不良的電池常會出現(xiàn)內(nèi)部氣體復(fù)合不良等現(xiàn)象，從而出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。 ④ 因密封電池屬于貧液式設(shè)計，對氣體的化合留有預(yù)留避道，而如果有"富液"現(xiàn)象，就會阻擋產(chǎn)生的O2擴散到負極，降低O2的復(fù)合率，體內(nèi)壓力增大。 4. 電池放電容量為何出現(xiàn)參差不齊的現(xiàn)象 ① 電池的活化時間不足。 ② 放電前電池是否滿電。電池說明書上所列數(shù)據(jù)是電池出廠時在電池完全滿電的情況下放電測得。因此，在放電前需對電池充滿電后，靜置2小時以上再進行容量測試。 ③ 溫度對電池的容量也有影響，注意利用容量與溫度的關(guān)系公式計算放出容量。溫度低放出容量較少，反之放出容量較多。 ④ 使用年限的增加電池容量的自我衰減。 五、電池使用注意事項 1. 使用前注意事項 ① 電池出廠時已是荷電狀態(tài)，所以不要將正負極接線端子短接。 ② 電池在搬運時應(yīng)均勻受力，受力處應(yīng)為電池的殼體部分，避免損傷極柱。 ③ 電池應(yīng)保存在低溫、干燥、通風(fēng)、潔凈的場所，充足電后存放。 ④ 未投入使用的電池應(yīng)卸下連接線，保存好電池。 ⑤ 電池在運輸途中或庫存過程中會由于自動放電損失一部分電量，故使用前(或繼續(xù)庫存)請進行補充電一次；具體補充電方式采用恒壓限流法，電流為0.1C(A)，恒壓為2.30V～2.35V/單格(25℃)；充電時間8～10小時。 2. 電池安裝注意事項 ① 電池應(yīng)安放在干燥、通風(fēng)(不能在密封容器中使用)的地方，避免陽光直射，遠離發(fā)熱物體。 ② 安裝時應(yīng)使用絕緣工具，避免發(fā)生電擊現(xiàn)象。 ③ 安裝電池連接線時應(yīng)注意聯(lián)接部位緊密，避免火花產(chǎn)生。 ④ 安裝電池時應(yīng)考慮連接線和電池的散熱問題，電池與電池之間要留有間隙。 ⑤ 實際容量相同的電池或電池組方可串聯(lián)使用，也可并聯(lián)使用，但一般不提倡并聯(lián)使用。 ⑥ 對于容量不同、新舊不同、廠家不同、規(guī)格不同的電池，由于其特性值有差異，不能連接使用。 |
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