Penerapan sensor arus Hall dalam pemantauan jarak jauhkontinubiayaingbaterai UPS

Abstrak: mengingat fenomena pengisian mengambang baterai UPS platform tak berawak terlalu tinggi berkali-kali, struktur dan prinsip kerja sistem UPS diperkenalkan.Melalui penerapan sensor arus Hall dan konfigurasi DCS, pemantauan jarak jauh terhadap pengisian daya mengambang baterai UPS dan alarm gangguan arus abnormal dapat diwujudkan, yang mendorong proses manajemen otomatis platform tak berawak.

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

1 Ikhtisar

Anjungan produksi minyak lepas pantai tanpa pengawasan dilengkapi dengan seperangkat perangkat UPS 20KVA.Sejak platform dioperasikan, arus muatan mengambang baterai UPS berkali-kali terlalu tinggi, menyebabkan baterai berada dalam kondisi suhu tinggi yang tidak normal dalam waktu lama, yang berdampak besar pada penggunaan normal UPS. , sangat mempengaruhi keamanan pasokan listrik di anjungan produksi minyak, dan dapat menyebabkan kerusakan peralatan atau bahkan kebakaran, dan terdapat 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 platform tak berawak telah ditingkatkan, dan nilai arus mengambang baterai telah dideteksi secara berkala untuk menilai kondisi kerja. baterai.Melalui sarana teknis, sinyal arus muatan mengambang baterai ditransmisikan dari jarak jauh ke DCS di ruang kendali pusat, yang memudahkan pemantauan nilai arus secara real-time dan alarm kesalahan arus abnormal.

2 Struktur dan prinsip kerja UPS

2.1 struktur UPS

Perangkat UPS yang dilengkapi platform terletak di ruang sakelar darurat di dek mezzanine platform, dengan kapasitas 20kV · A. Perangkat ini terdiri dari dua lemari UPS, satu lemari daya bypass, satu lemari distribusi beban, dan satu unit baterai terdiri dari 170 baterai nikel kadmium.Paket baterai dipasang di ruang baterai, dan komponen utamanya meliputi 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 menjadi arus searah berkualitas tinggi, yang disaring dan kemudian disuplai ke inverter dan mengisi baterai secara mengambang.

2) Pembalik.Berlawanan dengan fungsi penyearah, inverter mengubah DC yang diubah oleh penyearah menjadi AC, dan sumber listriknya berasal dari penyearah atau baterai.Arus inverter menyediakan beban dengan tegangan gelombang sinus AC berkualitas tinggi, tahan lama dan stabil yang dibutuhkan.

3 ) Sakelar transfer statis.Fungsinya adalah untuk mencegah gangguan sesaat pada catu daya dan kontak relai, penyalaan, dan fenomena lain yang disebabkan oleh peralihan antara arus normal dan arus bypass.Setelah sakelar statis diadopsi, waktu transisi sakelar transfer sangat berkurang dalam 0,2 ms.

4) Paket baterai.Jika terjadi kegagalan pada catu daya utama atau penyearah, baterai penyimpan berfungsi sebagai catu daya cadangan dan menyuplai 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 jaringan bekerja normal, energi listrik diubah menjadi energi kimia baterai.Catu daya utama menyuplai daya ke beban dan mengisi daya baterai.Diagram pengisian baterai sistem UPS ditunjukkan pada Gambar 1;Jika terjadi pemadaman listrik mendadak pada catu daya utama, energi kimia baterai diubah menjadi energi listrik, dan pengosongan baterai menyediakan daya untuk beban-beban penting guna mengurangi dampak terhadap produksi.Diagram pengosongan baterai sistem UPS ditunjukkan pada Gambar 2. Setelah baterai terisi penuh, kapasitasnya cukup untuk mensuplai daya ke semua peralatan listrik yang ditenagai oleh UPS selama 30 menit secara bersamaan.

Pemantauan baterai UPS

3. Penerapan sensor arus Hall dalam desain pemantauan jarak jauh arus muatan mengambang baterai UPS

3.1 prinsip kerja sensor arus Hall

Sensor arus hall terutama berlaku untuk isolasi dan konversi AC, DC, pulsa, dan sinyal kompleks lainnya.Melalui prinsip efek Hall, sinyal yang diubah dapat langsung dikumpulkan oleh berbagai perangkat akuisisi seperti DCS, ad, DSP, PLC, instrumen sekunder, dan sebagainya.Ini memiliki keunggulan waktu respons yang cepat, rentang pengukuran arus yang lebar, akurasi tinggi, kapasitas beban berlebih yang kuat, linearitas yang baik, kemampuan anti-interferensi yang kuat, dan sebagainya.

3.2 parameter teknis sensor arus Hall

sensor efek hall

Parameter

indeks

 

Aula terbuka / Aula tertutup

Aula

Keluaran

Nilai nominal

tegangan:±5V/±4V

arus:4~20mA

 

Tegangan offset nol (arus)

tegangan:±20mV

saat ini:±0,05mA

 

Tegangan offset (arus) melayang

tegangan: ≤±1,0mV/℃

arus:±0,04mA/℃

 

Linearitas

≤0,2%FS

Kekuatan

DC±15V

DC 24V

Bandwidth

0~20kHz

 

waktu merespon

≤5us

≤1ms

Kekuatan tekan

Tegangan penahan frekuensi daya AC2500v diperbolehkan antara input, output, dan catu daya

Kelas

1.0

Lingkungan

Suhu

Cara Kerja:-25℃~+70℃;Penyimpanan:-40℃~+85℃

 

Kelembaban

≤95%RH, Tempat tanpa kondensasi dan gas korosif

 

Ketinggian

≤3500m

3.3 Sensor arus hall terhubung ke DCS

Sensor arus hall dapat secara langsung mengubah arus rangkaian utama yang diukur menjadi keluaran sinyal arus DC 4 ~ 20mA dalam proporsi linier.Sensor arus Hall dipasang di port bawah pemutus sirkuit baterai pada kabinet distribusi ups di ruang distribusi darurat, yang dapat mengubah arus pengisian mengambang baterai menjadi sinyal arus DC 4 ~ 20mA yang dapat diterima oleh baterai. Kartu analog DCS.

Tentukan saluran input analog 4 ~ 20mA yang baru diakses di komputer atas ruang kendali pusat untuk mengonfigurasi rentang parameter, nilai alarm, dan tren historis, dan menetapkannya ke pengontrol yang sesuai.Gunakan perangkat lunak konfigurasi gambar untuk mengkonfigurasi parameter, gambar dan grafik, dan menginstal program untuk mewujudkan fungsi pemantauan jarak jauh dari ruang kendali pusat dari arus muatan mengambang baterai UPS.Terakhir, dengan membandingkan nilai arus muatan mengambang baterai yang diukur di lokasi dengan nilai arus muatan mengambang yang ditampilkan pada antarmuka manusia-mesin DCS, dipastikan bahwa nilai DCS yang dikumpulkan akurat.

3.4 efek aplikasi

Dengan menambahkan sensor arus Hall, pengumpulan arus muatan mengambang baterai UPS dari platform tak berawak dapat diwujudkan, dan pemantauan online jarak jauh terhadap arus muatan mengambang baterai oleh DC diwujudkan dengan memasang kabel dan mengonfigurasi ruang kendali pusat, yang memperkuat pengelolaan hal-hal penting. peralatan platform tak berawak.

Data pengoperasian arus mengambang baterai ditransmisikan dari jarak jauh ke DCS, sehingga memudahkan personel yang bertugas di ruang kendali pusat untuk memantau nilai arus mengambang baterai untuk pertama kalinya.Pada saat yang sama, dengan mengatur nilai parameter alarm, ketika arus mengambang baterai tidak normal, alarm akan dikirim, sehingga mendapatkan informasi sesegera mungkin dan memberikan waktu yang cukup untuk perawatan darurat.Proyek ini secara efektif mengurangi frekuensi inspeksi platform tak berawak, mengurangi biaya manusia dan material dalam pengelolaan platform tak berawak, menghindari kerusakan baterai yang disebabkan oleh arus mengambang abnormal dan bahkan kebakaran platform, dan mendorong proses manajemen otomatis platform tak berawak. platform tak berawak.

4. Kesimpulan

Sensor arus Hall digunakan untuk mengubah arus muatan mengambang baterai menjadi sinyal arus 4 ~ 20mA yang dapat diterima oleh kartu kuantitas analog DCS, sehingga dapat mengirimkan arus muatan mengambang baterai ups ke DCS dari jarak jauh.Operator dapat mengamati nilai arus muatan mengambang dengan cepat dan intuitif di layar pengoperasian DCS.Proyek ini memiliki landasan teori dan landasan kondisi perangkat keras yang kuat.Ini tidak hanya memiliki nilai penerapan yang sangat tinggi, tetapi juga memiliki signifikansi promosi yang luas, yang memberikan pengalaman referensi praktis untuk pemantauan peralatan lapangan secara online di masa depan.

 


Waktu posting: 17 Agustus-2022