Toepassing van Hall-stroomsensor bij het op afstand monitoren van het continu opladen van de UPS-batterij
Samenvatting: gezien het fenomeen dat het zwevend opladen van de UPS-batterij van een onbemand platform vaak te hoog is, worden de structuur en het werkingsprincipe van het UPS-systeem geïntroduceerd.Door de toepassing van Hall-stroomsensor en DCS-configuratie wordt de bewaking op afstand van het zwevend opladen van de UPS-batterij en het abnormale stroomfoutalarm gerealiseerd, wat het automatische beheerproces van een onbemand platform bevordert.
Trefwoorden: Hall-stroomsensor;UPS; Batterij;DCS
1. Overzicht
Een onbeheerd offshore olieproductieplatform is uitgerust met een set 20KVA UPS-apparaten.Sinds het platform in gebruik is genomen, is de zwevende laadstroom van de UPS-batterij vele malen te hoog geweest, waardoor de batterij lange tijd in een abnormaal hoge temperatuurtoestand verkeert, wat een grote impact heeft op het normale gebruik van de UPS , waardoor de veiligheid van de stroomvoorziening van het olieproductieplatform ernstig wordt aangetast en schade aan apparatuur of zelfs brand kan worden veroorzaakt, en er zijn zeer grote potentiële veiligheidsrisico's.Om potentiële apparatuur- en veiligheidsrisico's als gevolg van dit probleem te voorkomen, zijn er grote menselijke en materiële kosten geïnvesteerd, is de inspectiefrequentie van onbemande platforms verhoogd en is de zwevende stroomwaarde van de batterij regelmatig gedetecteerd om de werkende staat te beoordelen. van de batterij.Via technische middelen wordt het zwevende laadstroomsignaal van de batterij op afstand verzonden naar de DCS van de centrale controlekamer, wat handig is voor realtime monitoring van de huidige waarde en een alarm voor abnormale stroomfouten.
2 Structuur en werkingsprincipe van UPS
2.1 structuur van UPS
Het UPS-apparaat dat op het platform is uitgerust, bevindt zich in de noodschakelruimte op het mezzaninedek van het platform, met een capaciteit van 20 kV · A. Het bestaat uit twee UPS-kasten, één bypass-voedingskast, één lastverdeelkast en een batterijpakket. samengesteld uit 170 nikkel-cadmiumbatterijen.Het batterijpakket wordt in de batterijruimte geïnstalleerd en de belangrijkste componenten zijn de gelijkrichter, de omvormer, de statische omschakelaar, de batterij en andere onderdelen.
1) Gelijkrichter.Het is een element dat wisselstroom omzet in gelijkstroom.De gelijkrichter wordt door de interne microprocessor aangestuurd om de wisselstroom uit de verdeelkast gelijk te richten in hoogwaardige gelijkstroom, die wordt gefilterd en vervolgens aan de omvormer wordt geleverd en het accupakket druppelsgewijs oplaadt.
2) Omvormer.In tegenstelling tot de functie van de gelijkrichter, zet de omvormer de gelijkstroom die door de gelijkrichter is omgezet, om in wisselstroom, en komt de stroombron van de gelijkrichter of de batterij.De inverterstroom voorziet de belasting van de vereiste hoogwaardige, duurzame en stabiele AC-sinusspanning.
3)Statische overdrachtsschakelaar.De functie is het voorkomen van onmiddellijke stroomonderbrekingen en vonkoverslag van relaiscontacten, ontsteking en andere verschijnselen die worden veroorzaakt door het schakelen tussen normale stroom en bypass-stroom.Nadat de statische schakelaar is toegepast, wordt de overgangstijd van de overdrachtsschakelaar binnen 0,2 ms aanzienlijk verkort.
4) Batterijpakket.Bij uitval van de hoofdvoeding of gelijkrichter werkt de accu als back-upvoeding en levert via de omvormer stroom aan de belasting.
2.2 werkingsprincipe van het opladen en ontladen van de batterij van het UPS-systeem
Het laad- en ontlaadproces van de batterij van het UPS-systeem is ook het proces van energieconversie.Wanneer de netspanning normaal werkt, wordt de elektrische energie omgezet in de chemische energie van de batterij.De hoofdvoeding levert stroom aan de belasting en laadt de batterij op.Het oplaaddiagram van de batterij van het UPS-systeem wordt weergegeven in Figuur 1;In het geval van een plotselinge stroomstoring van de hoofdstroomvoorziening wordt de chemische energie van de batterij omgezet in elektrische energie en levert de ontlading van de batterij stroom voor belangrijke belastingen om de impact op de productie te verminderen.Het batterijontladingsdiagram van het UPS-systeem wordt weergegeven in Figuur 2. Nadat de batterij volledig is opgeladen, is de capaciteit ervan voldoende om alle elektrische apparatuur die door de UPS wordt gevoed gedurende 30 minuten tegelijkertijd van stroom te voorzien.
3. Toepassing van Hall-stroomsensor bij het op afstand monitoren van zwevende laadstroom van de UPS-batterij
3.1 werkingsprincipe van Hall-stroomsensor
Hall-stroomsensor is voornamelijk toepasbaar op de isolatie en conversie van AC-, DC-, puls- en andere complexe signalen.Via het Hall-effectprincipe kunnen de getransformeerde signalen rechtstreeks worden verzameld door verschillende acquisitie-apparaten zoals DCS, advertentie, DSP, PLC, secundaire instrumenten enzovoort.Het heeft de voordelen van een snelle responstijd, een breed stroommeetbereik, hoge nauwkeurigheid, sterke overbelastingscapaciteit, goede lineariteit, sterk anti-interferentievermogen enzovoort.
3.2 technische parameters van Hall-stroomsensor
3.3 Hall-stroomsensor aangesloten op DCS
Hall-stroomsensor kan de gemeten hoofdcircuitstroom direct omzetten in 4 ~ 20mA DC-stroomsignaal in lineaire verhouding.Er is een Hall-stroomsensor geïnstalleerd op de onderste poort van de batterijschakelaar van de UPS-verdeelkast in de noodverdeelruimte, die de zwevende laadstroom van de batterij kan omzetten in een gelijkstroomsignaal van 4 ~ 20 mA dat kan worden geaccepteerd door de DCS analoge kaart.
Definieer het nieuw gebruikte analoge ingangskanaal van 4 ~ 20 mA in de bovenste computer van de centrale controlekamer om het parameterbereik, de alarmwaarde en de historische trend te configureren, en wijs dit toe aan de overeenkomstige controller.Gebruik de beeldconfiguratiesoftware om de parameters, afbeeldingen en grafische afbeeldingen te configureren en installeer het programma om de bewakingsfunctie op afstand van de centrale controlekamer van de zwevende laadstroom van de UPS-batterij te realiseren.Door ten slotte de zwevende laadstroomwaarde van de accu, gemeten ter plaatse, te vergelijken met de zwevende laadstroomwaarde die wordt weergegeven op de DCS mens-machine-interface, wordt bevestigd dat de verzamelde DCS-waarde nauwkeurig is.
3.4 toepassingseffect
Door een Hall-stroomsensor toe te voegen, wordt de verzameling van de zwevende laadstroom van de UPS-batterij van een onbemand platform gerealiseerd, en wordt de online monitoring op afstand van de zwevende laadstroom van de batterij door DC's gerealiseerd door het leggen van kabels en het configureren van de centrale controlekamer, wat het beheer van belangrijke uitrusting van onbemand platform.
De bedrijfsgegevens van de zwevende stroom van de batterij worden op afstand verzonden naar DCS, waardoor het voor het dienstdoende personeel in de centrale controlekamer gemakkelijk is om de zwevende stroomwaarde van de batterij voor de eerste keer te controleren.Tegelijkertijd wordt, door de parameteralarmwaarde in te stellen, een alarm verzonden wanneer de zweefstroom van de batterij abnormaal is, zodat er voor de eerste keer informatie wordt verkregen en er voldoende tijd overblijft voor een noodbehandeling.Het project vermindert effectief de inspectiefrequentie van het onbemande platform, vermindert de menselijke en materiële kosten van het beheer van het onbemande platform, vermijdt batterijschade veroorzaakt door de abnormale zweefstroom en zelfs de platformbrand, en bevordert het automatische beheerproces van het onbemande platform. onbemand platform.
4. Conclusie
De Hall-stroomsensor wordt gebruikt om de zwevende laadstroom van de batterij om te zetten in een stroomsignaal van 4 ~ 20 mA dat kan worden geaccepteerd door de analoge DCS-hoeveelheidskaart, om zo de zwevende laadstroom van de ups-batterij op afstand naar DCS te verzenden.De operator kan de zwevende laadstroomwaarde snel en intuïtief bekijken op het bedieningsscherm van DCS.Het project heeft een sterke theoretische basis en een sterke basis voor hardwarecondities.Het heeft niet alleen een zeer hoge toepassingswaarde, maar heeft ook een brede promotiewaarde, wat praktische referentie-ervaring oplevert voor de online monitoring van veldapparatuur in de toekomst.
Posttijd: 01-nov-2022
