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蓄电池在线内阻监测必要性说明

2022-04-29 14:17:59

一、概述

实际证明,蓄电池组是UPS电源系统薄弱的环节,但由于各种原因,导致维护人员维护工作不堪重负,无法确切掌握蓄蓄电池组运行真实数据,造就不能有效预防事故的发生。如何快捷有效地检测出早期失效蓄电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为蓄电池运行管理的新课题。

阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构,使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况,其“免维护”的这一优点,已经成为蓄电池运行管理中的缺点和难点。在提高蓄电池性能,减少维护工作量的同时,如何快捷有效地检测出早期失效蓄电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为蓄电池运行管理的新课题。

 

二、蓄电池维护现状

目前,腾讯天津数据中心共有两千多节电池,对蓄电池组的管理主要采用定期维护的方式,由第三方公司执行,一般定期人工对蓄电池的电压、内阻进行测量。

从目前实际执行情况来看,存在下面问题:

1.存在数据造假。从代维公司提供的数据来看电池都是好的,但我们自己去抽查时发现有些电池已经损坏,电压远远低于规定值,一但需要电池供电时,将无法保证正常供电,造成灾难性的后果。

2.测量过程存在安全隐患。由于电池排列比较密集,人工测量时容易造成电池短路,造成事故。

3.实时性差。人工维护不能做到实时在线测量,两次间隔期间如果发生电池故障,无法及时发现,存在安全隐患。

总之,目前的维护手段并不能彻底解决蓄电池维护管理问题,不能确保后备电源的可靠性,并且给维护人员增加很大的工作量。

 

三、内阻在线监测系统特点

随着技术的发展一种新的检测手段孕育而生,蓄电池在线内阻监测这一新检测技术开始逐步运用到数据中心。通过测量蓄电池的内阻来确定蓄电池的状态被证明是非常有效的方法,因此内阻测试已成为核对性放电测试的廉价补充或替代手段。

基于蓄电池内阻在线监测的蓄电池在线监测系统(以下简称内阻在线监测系统)能够定期自动监测每节蓄电池的内阻,并通过不同时间内阻变化的对比来定性判定蓄电池的容量,发现蓄电池有问题后再做进一部的处理,从而实现由“定期检修”向“状态检修”的转换。

内阻在线监测系统主要能实现下面的功能:

一,单体内阻在线监测功能。能实现单体内阻的在线自动定期测试,测试过程完全自动完成,无需人工干预,无需在充电回路上额外串接开关、二极管或其他装置。

这项功能主要用来替代目前的手工内阻测量方法。通过在线内阻测量可以避免人工测量重复性差、耗时耗力、不易测量及数据分析困难等缺点。

二,单体电压在线监测功能。能实现单体电压的巡检功能,此项功能可以替代目前的手工用万用表测量电压的方法。目前手工测量一般一个月进行一次,数据的连续性不高。而在线电压监测要求每分钟监测一次并记录,可以很好的观察蓄电池电压变化情况。

三,组压、环境温度、充放电电流监测功能。

四,网络化集中监测功能。可以对各个变电站的内阻在线监测系统进行组网,并进行WEB颁布,实现蓄电池集中网络化管理。

五,分析功能。每月能自动对各个采集的蓄电池参数进行分析,并生成月分析报表。能对下面内容进行分析并得出结果:

* 单体内阻是否过高,找出失效或需活化的电池;

* 分析浮充时的单体电压,找出需充电的电池;

* 分析浮充时的单体电压,找出过充的电池;

* 对浮充电压进行分析,判断充电机电压是否过高或过低;

由于监测系统记录了大量的数据,具备了自动分析的基础。可以根据运行的实际经验以及相关标准的规定建立分析模型对数据进行自动分析,实现系统的管理目标。

 

四、投入产出分析 

从投入产出上分析,在线内阻监测系统比人工定期维护更有优势。

1.总体投入成本低。在线内阻监测系统虽然是一次性投入,但其成本一般为5年的人工维护投入,却可以确保十年以上的使用寿命。随着人力成本的不断上升,这一优势更加明显。此项可以节约50%左右的投入。

2.降低电池更新成本。一组电池中,如果有几节电池损坏后没有被及使替换,会使整组电池很快损坏。在线内阻监测系统可以及时发现损坏的电池提醒及时更换,延长了电池的使用寿命。根据实际统计,一般可以降低20%左右的新电池采购投入。

 

五、总结

为了能解决目前蓄电池管理维护存在的问题,组建蓄电池内阻在线监测系统是十分有必要的。目前,国家标准GB50174-2008 电子信息系统机房设计规范以及国际标准ANSI/TIA-942: (Telecommunication Industry Association 通讯产业协会)关于通讯用数据中心的设计和规划要求 都明确要求在蓄电池组上安装在线内阻监测系统。

通过内阻在线监测系统,不仅可以大大提高UPS电源系统的可靠性,还可大幅度的降低电池维护费用的投入。

附表一:人工维护与内阻在线监测系统比较


比较项目人工维护内阻在线监测系统
安全性测量过程中容易造成电池短路,存在安全隐患安装完成后自动测试,无需人工参于,无安全隐患
数据可靠性数据不准确,存在人为数据造假数据准确
实时性实时性差,两次测试周期间无法知道电池情况,存在安全隐患实时性好,每天24小时监控
人力消耗需要大量人力投入安装完成后,系统自动运行,无人力投入
总体投入成本每年都需要投入一次性投入,以十年来计算,总体投入成本是人工维护的50%
电池更新成本是人工维护的80%左右
标准符合性不符合国家标准GB50174-2008 电子信息系统机房设计规范以及国际标准ANSI/TIA-942: (Telecommunication Industry Association 通讯产业协会)关于通讯用数据中心的设计和规划要求上规定的要求完全符合



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