Applicazione del sensore di corrente Hall nel monitoraggio remoto della carica continua della batteria dell'UPS
Riassunto: in considerazione del fenomeno per cui la carica fluttuante della batteria UPS di una piattaforma senza pilota è troppo elevata per molte volte, vengono introdotti la struttura e il principio di funzionamento del sistema UPS.Attraverso l'applicazione del sensore di corrente Hall e della configurazione DCS, vengono realizzati il monitoraggio remoto della carica fluttuante della batteria dell'UPS e l'allarme di guasto di corrente anomala, che promuove il processo di gestione automatica della piattaforma senza personale.
Parole chiave: sensore di corrente Hall;Gruppo di continuità; Batteria;DCS
1. Panoramica
Una piattaforma di produzione petrolifera offshore non presidiata è dotata di un set di dispositivi UPS da 20 KVA.Da quando la piattaforma è stata messa in funzione, la corrente di carica fluttuante della batteria dell'UPS è stata troppo elevata per molte volte, causando per lungo tempo uno stato anomalo di temperatura elevata della batteria, con un grande impatto sul normale utilizzo dell'UPS , compromettendo gravemente la sicurezza dell'alimentazione elettrica della piattaforma di produzione petrolifera e potrebbe causare danni alle apparecchiature o addirittura incendi, con potenziali rischi molto elevati per la sicurezza.Al fine di evitare potenziali rischi per le apparecchiature e la sicurezza causati da questo problema, sono stati investiti ingenti costi umani e materiali, la frequenza di ispezione delle piattaforme senza pilota è stata aumentata e il valore della corrente fluttuante della batteria è stato regolarmente rilevato per giudicare lo stato di funzionamento. della batteria.Attraverso mezzi tecnici, il segnale della corrente di carica fluttuante della batteria viene trasmesso in remoto al DCS della sala di controllo centrale, il che è conveniente per il monitoraggio in tempo reale del valore corrente e dell'allarme di guasto di corrente anomala.
2 Struttura e principio di funzionamento dell'UPS
2.1 struttura dell'UPS
Il dispositivo UPS equipaggiato sulla piattaforma si trova nella sala interruttori di emergenza sul piano mezzanino della piattaforma, con una capacità di 20 kV · A. È composto da due armadi UPS, un armadio di alimentazione bypass, un armadio di distribuzione del carico e un pacco batterie composto da 170 batterie al nichel-cadmio.Il pacco batteria è installato nel vano batterie e i suoi componenti principali includono raddrizzatore, inverter, interruttore di trasferimento statico, batteria e altre parti.
1) Raddrizzatore.È un elemento che converte la corrente alternata in corrente continua.Il raddrizzatore è controllato dal suo microprocessore interno per rettificare la corrente alternata proveniente dall'armadio di distribuzione in corrente continua di alta qualità, che viene filtrata e quindi fornita all'inverter e carica in mantenimento il pacco batteria.
2) Invertitore.Contrariamente alla funzione del raddrizzatore, l'inverter converte la corrente continua convertita dal raddrizzatore in corrente alternata e la sua fonte di alimentazione proviene dal raddrizzatore o dalla batteria.La corrente dell'inverter fornisce al carico la tensione sinusoidale CA richiesta di alta qualità, durevole e stabile.
3) Commutatore di trasferimento statico.La funzione è quella di prevenire l'interruzione istantanea dell'alimentazione elettrica e l'arco del contatto del relè, l'accensione e altri fenomeni causati dalla commutazione tra corrente normale e corrente di bypass.Dopo l'adozione dell'interruttore statico, il tempo di transizione dell'interruttore di trasferimento viene notevolmente ridotto entro 0,2 ms.
4) Pacco batteria.In caso di guasto dell'alimentazione principale o del raddrizzatore, la batteria di accumulo funziona come alimentatore di riserva e fornisce energia al carico tramite l'inverter.
2.2 principio di funzionamento della carica e scarica della batteria del sistema UPS
Il processo di carica e scarica della batteria del sistema UPS è anche il processo di conversione dell'energia.Quando la tensione di rete funziona normalmente, l'energia elettrica viene convertita in energia chimica della batteria.L'alimentatore principale alimenta il carico e carica la batteria.Lo schema di carica della batteria del sistema UPS è mostrato nella Figura 1;In caso di improvvisa interruzione dell'alimentazione principale, l'energia chimica della batteria viene convertita in energia elettrica e la scarica della batteria fornisce energia a carichi importanti per ridurre l'impatto sulla produzione.Il diagramma di scarica della batteria del sistema UPS è mostrato nella Figura 2. Dopo che la batteria è completamente carica, la sua capacità è sufficiente per fornire alimentazione a tutte le apparecchiature elettriche alimentate dall'UPS per 30 minuti contemporaneamente.
3. Applicazione del sensore di corrente Hall nella progettazione del monitoraggio remoto della corrente di carica fluttuante della batteria dell'UPS
3.1 principio di funzionamento del sensore di corrente Hall
Il sensore di corrente Hall è applicabile principalmente all'isolamento e alla conversione di segnali CA, CC, impulsi e altri segnali complessi.Attraverso il principio dell'effetto Hall, i segnali trasformati possono essere raccolti direttamente da vari dispositivi di acquisizione come DCS, ad, DSP, PLC, strumenti secondari e così via.Presenta i vantaggi di tempi di risposta rapidi, ampio intervallo di misurazione della corrente, elevata precisione, forte capacità di sovraccarico, buona linearità, forte capacità anti-interferenza e così via.
3.2 parametri tecnici del sensore di corrente Hall
3.3 Sensore di corrente Hall collegato al DCS
Il sensore di corrente Hall può convertire direttamente la corrente misurata del circuito principale in un'uscita del segnale di corrente CC da 4 ~ 20 mA in proporzione lineare.Un sensore di corrente Hall è installato sulla porta inferiore dell'interruttore della batteria dell'armadio di distribuzione UPS nella sala di distribuzione di emergenza, che può convertire la corrente di carica fluttuante della batteria in un segnale di corrente CC da 4 ~ 20 mA che può essere accettato dal Scheda analogica DCS.
Definire il nuovo canale di ingresso analogico da 4 ~ 20 mA nel computer superiore della sala di controllo centrale per configurare l'intervallo dei parametri, il valore di allarme e l'andamento storico e assegnarlo al controller corrispondente.Utilizzare il software di configurazione delle immagini per configurare i parametri, le immagini e la grafica e installare il programma per realizzare la funzione di monitoraggio remoto della sala di controllo centrale della corrente di carica fluttuante della batteria dell'UPS.Infine, confrontando il valore della corrente di carica fluttuante della batteria misurato sul posto con il valore della corrente di carica fluttuante visualizzato sull'interfaccia uomo-macchina del DCS, si conferma che il valore raccolto dal DCS è accurato.
3.4 effetto dell'applicazione
Aggiungendo il sensore di corrente Hall, viene realizzata la raccolta della corrente di carica fluttuante della batteria dell'UPS della piattaforma senza personale e il monitoraggio online remoto della corrente di carica fluttuante della batteria da parte dei CC viene realizzato mediante la posa di cavi e la configurazione della sala di controllo centrale, che rafforza la gestione di importanti attrezzatura della piattaforma senza equipaggio.
I dati di funzionamento della corrente fluttuante della batteria vengono trasmessi in remoto al DCS, il che rende conveniente per il personale in servizio nella sala di controllo centrale monitorare il valore della corrente fluttuante della batteria per la prima volta.Allo stesso tempo, impostando il valore di allarme del parametro, quando la corrente fluttuante della batteria è anomala, verrà inviato un allarme, in modo da ottenere informazioni per la prima volta e lasciare tempo sufficiente per il trattamento di emergenza.Il progetto riduce efficacemente la frequenza di ispezione della piattaforma senza pilota, riduce i costi umani e materiali della gestione della piattaforma senza pilota, evita i danni alla batteria causati dalla corrente fluttuante anomala e persino dall'incendio della piattaforma e promuove il processo di gestione automatica della piattaforma senza pilota. piattaforma senza pilota.
4. Conclusione
Il sensore di corrente Hall viene utilizzato per convertire la corrente di carica fluttuante della batteria in un segnale di corrente da 4 ~ 20 mA che può essere accettato dalla scheda quantitativa analogica DCS, in modo da trasmettere la corrente di carica fluttuante della batteria dell'UPS al DCS in remoto.L'operatore può osservare il valore della corrente di carica fluttuante in modo rapido e intuitivo sulla schermata operativa di DCS.Il progetto ha una solida base teorica e un fondamento relativo alle condizioni dell'hardware.Non solo ha un valore applicativo molto elevato, ma ha anche un ampio significato promozionale, che fornisce un'esperienza pratica di riferimento per il futuro monitoraggio online delle apparecchiature sul campo.
Orario di pubblicazione: 01-nov-2022
