Penerapan sensor arus Hall dalam pemantauan jarak jauhkontinubiayasedangbaterai UPS

Abstrak: Mengingat fenomena pengisian daya mengambang baterai UPS pada platform tanpa awak yang terlalu tinggi untuk beberapa kali pengisian daya, struktur dan prinsip kerja sistem UPS diperkenalkan. Melalui penerapan sensor arus Hall dan konfigurasi DCS, pemantauan jarak jauh pengisian daya mengambang baterai UPS dan alarm gangguan arus abnormal dapat direalisasikan, yang mendorong proses manajemen otomatis platform tanpa awak.

Kata kunci: Sensor arus Hall; UPS; Baterai; DCS

1 Ikhtisar

Sebuah anjungan produksi minyak lepas pantai tanpa pengawasan dilengkapi dengan satu set perangkat UPS 20KVA. Sejak anjungan dioperasikan, arus pengisian mengambang baterai UPS telah berkali-kali terlalu tinggi, menyebabkan baterai berada dalam kondisi suhu tinggi yang tidak normal dalam waktu lama. Hal ini berdampak besar pada penggunaan normal UPS, yang secara serius memengaruhi keamanan pasokan daya anjungan produksi minyak, dan dapat menyebabkan kerusakan peralatan atau bahkan kebakaran, serta potensi bahaya keselamatan yang sangat besar. Untuk menghindari potensi bahaya peralatan dan keselamatan yang disebabkan oleh masalah ini, biaya manusia dan material yang besar telah diinvestasikan, frekuensi inspeksi anjungan tanpa awak telah ditingkatkan, dan nilai arus mengambang baterai telah dideteksi secara berkala untuk menilai kondisi kerja baterai. Melalui sarana teknis, sinyal arus pengisian mengambang baterai ditransmisikan dari jarak jauh ke DCS ruang kendali pusat, yang memudahkan pemantauan nilai arus secara real-time dan alarm gangguan arus abnormal.

2 Struktur dan prinsip kerja UPS

2.1 Struktur UPS

Perangkat UPS yang terpasang pada platform ini terletak di ruang sakelar darurat di dek mezzanine platform, dengan kapasitas 20kV·A. Perangkat ini terdiri dari dua kabinet UPS, satu kabinet daya bypass, satu kabinet distribusi beban, dan satu paket baterai yang terdiri dari 170 baterai nikel kadmium. Paket baterai ini dipasang di ruang baterai, dan komponen utamanya meliputi penyearah, inverter, sakelar transfer statis, baterai, dan komponen lainnya.

1) Penyearah. Ini adalah elemen yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Penyearah dikendalikan oleh mikroprosesor internalnya untuk menyearahkan arus bolak-balik dari kabinet distribusi menjadi arus searah berkualitas tinggi, yang kemudian disaring dan disalurkan ke inverter dan mengisi daya baterai.

2) Inverter. Berbeda dengan fungsi penyearah, inverter mengubah arus DC yang dihasilkan penyearah menjadi arus AC, dan sumber dayanya berasal dari penyearah atau baterai. Arus inverter menyediakan tegangan gelombang sinus AC berkualitas tinggi, tahan lama, dan stabil yang dibutuhkan beban.

3) Sakelar transfer statis. Fungsinya adalah untuk mencegah gangguan pasokan daya sesaat dan busur api kontak relai, pengapian, dan fenomena lainnya yang disebabkan oleh peralihan antara arus normal dan arus bypass. Setelah sakelar statis digunakan, waktu transisi sakelar transfer berkurang drastis, yaitu 0,2 ms.

4) Baterai. Jika terjadi kegagalan catu daya utama atau penyearah, baterai penyimpanan berfungsi sebagai catu daya cadangan dan menyalurkan daya ke beban melalui inverter.

2.2 Prinsip kerja pengisian dan pengosongan baterai sistem UPS

Proses pengisian dan pengosongan baterai sistem UPS juga merupakan proses konversi energi. Ketika tegangan listrik normal, energi listrik diubah menjadi energi kimia baterai. Catu daya utama memasok daya ke beban dan mengisi daya baterai. Diagram pengisian baterai sistem UPS ditunjukkan pada Gambar 1; Jika terjadi kegagalan daya mendadak pada catu daya utama, energi kimia baterai diubah menjadi energi listrik, dan pengosongan baterai menyediakan daya untuk beban-beban penting guna mengurangi dampak pada produksi. Diagram pengosongan 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 secara bersamaan.