Penerapan Sensor Arus Hall dalam Pemantauan Jarak Jauh Pengisian Baterai UPS Berkelanjutan
Abstrak: Mengingat fenomena bahwa pengisian baterai UPS yang mengambang terlalu tinggi untuk berkali -kali, struktur dan prinsip kerja sistem UPS diperkenalkan. Melalui penerapan konfigurasi sensor arus aula dan DCS, pemantauan jarak jauh dari pengisian baterai UPS dan alarm kesalahan arus abnormal direalisasikan, yang mempromosikan proses manajemen otomatis platform tak berawak.
Kata kunci: Sensor Hall Current; UPS ; Baterai; DCS
1 Tinjauan
Platform produksi tanpa pengawasan minyak lepas pantai dilengkapi dengan satu set perangkat 20kVA UPS. Karena platform ini dioperasikan, arus pengisian baterai UPS telah terlalu tinggi selama berkali -kali, menyebabkan baterai berada dalam keadaan suhu tinggi yang abnormal untuk waktu yang lama, yang memiliki dampak besar pada penggunaan UPS yang normal, secara serius mempengaruhi keamanan catu daya dari platform produksi minyak, dan dapat menyebabkan kerusakan peralatan atau bahkan api, dan ada potensi bahaya keamanan yang sangat besar. Untuk menghindari potensi peralatan dan bahaya keselamatan yang disebabkan oleh masalah ini, biaya manusia dan material yang besar telah diinvestasikan, frekuensi inspeksi platform tak berawak telah meningkat, dan nilai baterai saat ini telah terdeteksi secara teratur untuk menilai kondisi kerja baterai. Melalui sarana teknis, sinyal arus pengisian daya mengambang dari baterai ditransmisikan ke jarak jauh ke DCS dari ruang kontrol pusat, yang nyaman untuk pemantauan waktu nyata dari nilai saat ini dan alarm kesalahan arus abnormal.
2 Struktur dan Prinsip Kerja UPS
2.1 Struktur UPS
Perangkat UPS yang dilengkapi pada platform ini terletak di ruang sakelar darurat di dek mezzanine platform, dengan kapasitas 20kV · A. Ini terdiri dari dua kabinet UPS, satu kabinet daya bypass, satu kabinet distribusi beban dan paket baterai yang terdiri dari 170 baterai kadmium nikel. Paket baterai dipasang di ruang baterai, dan komponen utamanya termasuk penyearah, inverter, sakelar transfer statis, baterai dan bagian lainnya.
1) Penyearah. Ini adalah elemen yang mengubah arus bolak -balik menjadi arus searah. Penyearah dikendalikan oleh mikroprosesor internalnya untuk memperbaiki arus bolak-balik dari kabinet distribusi ke arus searah berkualitas tinggi, yang disaring dan kemudian disediakan ke inverter dan mengambang mengisi paket baterai.
2) Inverter. Berlawanan dengan fungsi penyearah, inverter mengubah DC dikonversi oleh penyearah menjadi AC, dan sumber dayanya berasal dari penyearah atau baterai. Arus inverter memberikan beban dengan tegangan gelombang SINE AC berkualitas tinggi, tahan lama dan stabil.
3) sakelar transfer statis. Fungsinya adalah untuk mencegah gangguan catu daya sesaat dan menyampaikan busur kontak, pengapian dan fenomena lain yang disebabkan oleh pengalihan antara arus normal dan arus bypass. Setelah sakelar statis diadopsi, waktu transisi sakelar transfer sangat berkurang dalam 0,2 ms.
4) Paket baterai. Dalam hal kegagalan catu daya utama atau penyearah, baterai penyimpanan berfungsi sebagai catu daya cadangan dan memasok daya ke beban melalui inverter.
2.2 Prinsip Kerja Pengisian dan Pelepasan Baterai Sistem UPS
Proses pengisian dan pelepasan baterai sistem UPS juga merupakan proses konversi energi. Ketika tegangan jaringan bekerja secara normal, energi listrik dikonversi menjadi energi kimia baterai. Catu daya utama memasok daya ke beban dan mengisi daya baterai. Diagram pengisian baterai sistem UPS ditunjukkan pada Gambar 1; Dalam hal kegagalan daya mendadak dari catu daya utama, energi kimia baterai dikonversi menjadi energi listrik, dan pelepasan baterai menyediakan daya untuk beban penting untuk mengurangi dampak pada produksi. Diagram pelepasan baterai sistem UPS ditunjukkan pada Gambar 2. Setelah baterai terisi penuh, kapasitasnya cukup untuk memasok daya ke semua peralatan listrik yang ditenagai oleh UPS selama 30 menit pada saat yang sama.

3. Penerapan Sensor Arus Hall Dalam Desain Pemantauan Jarak Jauh dari Arus Pengisian Floating Baterai UPS
3.1 Prinsip Kerja Sensor Aula Saat Ini
Sensor arus Hall terutama berlaku untuk isolasi dan konversi AC, DC, pulsa dan sinyal kompleks lainnya. Melalui prinsip Hall Effect, sinyal yang diubah dapat dikumpulkan secara langsung oleh berbagai perangkat akuisisi seperti DCS, AD, DSP, PLC, instrumen sekunder dan sebagainya. Ini memiliki keunggulan waktu respons yang cepat, rentang pengukuran saat ini yang luas, akurasi tinggi, kapasitas kelebihan beban yang kuat, linearitas yang baik, kemampuan anti-interferensi yang kuat dan sebagainya.
3.2 Parameter teknis sensor arus aula


3.3 Sensor Arus Hall Terhubung ke DCS
Sensor arus Hall dapat secara langsung mengubah arus sirkuit utama yang diukur menjadi output sinyal arus 4 ~ 20mA dalam proporsi linier. Sensor arus aula dipasang di port bawah pemutus sirkuit baterai dari kabinet distribusi UPS di ruang distribusi darurat, yang dapat mengubah arus pengisian baterai menjadi sinyal arus DC 4 ~ 20mA yang dapat diterima oleh kartu analog DCS.
Tentukan saluran input analog 4 ~ 20mA yang baru diakses di komputer atas ruang kontrol pusat untuk mengonfigurasi rentang parameter, nilai alarm dan tren historis, dan tetapkan ke pengontrol yang sesuai. Gunakan perangkat lunak konfigurasi gambar untuk mengonfigurasi parameter, gambar, dan grafik, dan instal program untuk mewujudkan fungsi pemantauan jarak jauh dari ruang kontrol pusat dari arus pengisian baterai UPS. Akhirnya, dengan membandingkan nilai arus pengisian daya mengambang dari baterai yang diukur di lokasi dengan nilai arus pengisian daya mengambang yang ditampilkan pada antarmuka man-mesin DCS, dikonfirmasi bahwa nilai yang dikumpulkan DCS akurat.
3.4 Efek Aplikasi
Dengan menambahkan Sensor Hall Current, koleksi UPS Battery Floating Charge Current dari platform tak berawak direalisasikan, dan pemantauan online jarak jauh dari baterai mengambang arus oleh DCS direalisasikan dengan meletakkan kabel dan mengkonfigurasi ruang kontrol pusat, yang memperkuat manajemen peralatan penting dari platform tak berawak.
Data operasi arus mengambang baterai ditransmisikan ke jarak jauh ke DC, yang membuatnya nyaman bagi personel yang bertugas di ruang kontrol pusat untuk memantau nilai arus mengambang baterai pada pertama kalinya. Pada saat yang sama, dengan mengatur nilai alarm parameter, ketika arus mengambang baterai abnormal, alarm akan dikirim, sehingga mendapatkan informasi pada pertama kalinya dan menyisakan cukup waktu untuk perawatan darurat. Proyek ini secara efektif mengurangi frekuensi inspeksi platform tak berawak, mengurangi biaya manusia dan material dari manajemen platform tak berawak, menghindari kerusakan baterai yang disebabkan oleh arus mengambang yang abnormal dan bahkan kebakaran platform, dan mempromosikan proses manajemen otomatis platform tak berawak.
4. Kesimpulan
Sensor arus aula digunakan untuk mengonversi arus pengisian floating baterai menjadi sinyal arus 4 ~ 20mA yang dapat diterima oleh kartu kuantitas analog DCS, sehingga dapat mengirimkan arus pengisian floating dari baterai UPS ke DCS dari jarak jauh. Operator dapat mengamati nilai arus pengisian daya mengambang dengan cepat dan intuitif pada layar operasi DC. Proyek ini memiliki dasar teoritis yang kuat dan yayasan kondisi perangkat keras. Ini tidak hanya memiliki nilai aplikasi yang sangat tinggi, tetapi juga memiliki signifikansi promosi yang luas, yang memberikan pengalaman referensi praktis untuk pemantauan online peralatan lapangan di masa depan.
Waktu posting: Nov-01-2022