تطبيق مستشعر Hall الحالي في المراقبة عن بعد للشحن المستمر لبطارية UPS

الملخص: في ضوء الظاهرة المتمثلة في أن الشحن العائم لبطارية UPS للمنصة غير المأهولة مرتفع للغاية لعدة مرات، تم تقديم هيكل ومبدأ عمل نظام UPS.من خلال تطبيق مستشعر تيار Hall وتكوين DCS، يتم تحقيق المراقبة عن بعد للشحن العائم لبطارية UPS وإنذار خطأ التيار غير الطبيعي، مما يعزز عملية الإدارة التلقائية للمنصة غير المأهولة.

الكلمات المفتاحية: مستشعر تيار القاعة؛يو بي إس؛ البطارية؛DCS

1 نظرة عامة

تم تجهيز منصة إنتاج النفط البحرية غير المراقبة بمجموعة من أجهزة UPS 20KVA.منذ تشغيل المنصة، كان تيار الشحن العائم لبطارية UPS مرتفعًا جدًا لعدة مرات، مما تسبب في بقاء البطارية في حالة حرارة عالية غير طبيعية لفترة طويلة، مما له تأثير كبير على الاستخدام العادي لـ UPS مما يؤثر بشكل خطير على سلامة مصدر الطاقة لمنصة إنتاج النفط، وقد يتسبب في تلف المعدات أو حتى نشوب حريق، وهناك مخاطر محتملة كبيرة جدًا على السلامة.من أجل تجنب المخاطر المحتملة على المعدات والسلامة الناجمة عن هذه المشكلة، تم استثمار تكاليف بشرية ومادية كبيرة، وزيادة وتيرة فحص المنصات غير المأهولة، وتم اكتشاف القيمة الحالية العائمة للبطارية بانتظام للحكم على حالة العمل من البطارية.من خلال الوسائل التقنية، يتم نقل إشارة تيار الشحن العائمة للبطارية عن بعد إلى DCS بغرفة التحكم المركزية، وهو أمر مناسب للمراقبة في الوقت الحقيقي للقيمة الحالية وإنذار خطأ التيار غير الطبيعي.

2 هيكل ومبدأ عمل UPS

2.1 هيكل UPS

يقع جهاز UPS المجهز على المنصة في غرفة تبديل الطوارئ على سطح الميزانين بالمنصة، بسعة 20 كيلو فولت · أ. ويتكون من خزانتين UPS، وخزانة طاقة جانبية، وخزانة توزيع الأحمال، وحزمة بطارية مكونة من 170 بطارية نيكل كادميوم.يتم تركيب حزمة البطارية في غرفة البطارية، ومكوناتها الرئيسية تشمل المقوم، والعاكس، ومفتاح النقل الثابت، والبطارية وأجزاء أخرى. 

1) المعدل.إنه عنصر يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر.يتم التحكم في المقوم بواسطة المعالج الدقيق الداخلي الخاص به لتصحيح التيار المتردد من خزانة التوزيع إلى تيار مباشر عالي الجودة، والذي يتم ترشيحه ومن ثم تزويده بالعاكس وشحن حزمة البطارية.

2) العاكس.على عكس وظيفة المقوم، يقوم العاكس بتحويل DC المحول بواسطة المقوم إلى تيار متردد، ويأتي مصدر الطاقة الخاص به من المقوم أو البطارية.يوفر التيار العاكس للحمل الجهد المطلوب للموجة الجيبية للتيار المتردد عالي الجودة والمتين والمستقر.

3) مفتاح نقل ثابت.تتمثل الوظيفة في منع انقطاع مصدر الطاقة الفوري وتتابع تلامس الانحناء والإشعال والظواهر الأخرى الناجمة عن التبديل بين التيار العادي والتيار الالتفافي.بعد اعتماد المفتاح الثابت، يتم تقليل وقت انتقال مفتاح النقل بشكل كبير خلال 0.2 مللي ثانية.

4) حزمة البطارية.في حالة فشل مصدر الطاقة الرئيسي أو المقوم، تعمل بطارية التخزين كمصدر طاقة احتياطي وتقوم بتزويد الحمل بالطاقة من خلال العاكس.

2.2 مبدأ عمل شحن وتفريغ بطارية نظام UPS

إن عملية الشحن والتفريغ لبطارية نظام UPS هي أيضًا عملية تحويل الطاقة.عندما يعمل جهد الشبكة بشكل طبيعي، يتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية للبطارية.يقوم مصدر الطاقة الرئيسي بتزويد الحمل بالطاقة وشحن البطارية.يظهر الرسم التخطيطي لشحن بطارية نظام UPS في الشكل 1؛في حالة انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ لمصدر الطاقة الرئيسي، يتم تحويل الطاقة الكيميائية للبطارية إلى طاقة كهربائية، كما يوفر تفريغ البطارية الطاقة للأحمال المهمة لتقليل التأثير على الإنتاج.يظهر الشكل 2 مخطط تفريغ البطارية لنظام UPS. بعد شحن البطارية بالكامل، تكون قدرتها كافية لتوفير الطاقة لجميع المعدات الكهربائية التي تعمل بواسطة UPS لمدة 30 دقيقة في نفس الوقت.