원격 모니터링에 홀 전류 센서 적용마디 없는충전ingUPS 배터리

개요: 무인 플랫폼의 UPS 배터리 부동 충전이 여러 번 너무 높은 현상을 고려하여 UPS 시스템의 구조와 작동 원리를 소개합니다.홀 전류 센서 및 DCS 구성을 적용하여 UPS 배터리의 부동 충전에 대한 원격 모니터링 및 이상 전류 오류 경보가 실현되어 무인 플랫폼의 자동 관리 프로세스가 촉진됩니다.

키워드: 홀 전류 센서;UPS; 배터리;DCS

1. 개요

해상 석유 무인 생산 플랫폼에는 20KVA UPS 장치 세트가 장착되어 있습니다.플랫폼이 작동된 이후 UPS 배터리의 부동 충전 전류가 여러 번 너무 높아 배터리가 오랫동안 비정상적인 고온 상태에 있게 되었으며 이는 UPS의 정상적인 사용에 큰 영향을 미쳤습니다. , 석유 생산 플랫폼의 전원 공급 장치 안전에 심각한 영향을 미치고 장비 손상이나 심지어 화재를 일으킬 수 있으며 잠재적인 안전 위험이 매우 큽니다.이 문제로 인한 잠재적인 장비 및 안전 위험을 방지하기 위해 대규모 인적, 물적 비용이 투자되었으며 무인 플랫폼의 검사 빈도가 증가했으며 배터리의 부동 전류 값을 정기적으로 감지하여 작동 상태를 판단했습니다. 배터리의.기술적 수단을 통해 배터리의 부동 충전 전류 신호가 중앙 제어실의 DCS에 원격으로 전송되므로 전류 값의 실시간 모니터링 및 이상 전류 오류 경보에 편리합니다.

2 UPS의 구조 및 작동 원리

2.1 UPS의 구조

플랫폼에 장착된 UPS 장치는 플랫폼 메자닌 데크 비상 스위치실에 위치하며 용량은 20kV·A입니다. UPS 캐비닛 2개, 바이패스 전원 캐비닛 1개, 부하 분배 캐비닛 1개 및 배터리 팩 1개로 구성됩니다. 170개의 니켈 카드뮴 배터리로 구성됩니다.배터리 팩은 배터리 룸에 설치되며 주요 구성 요소에는 정류기, 인버터, 정적 전환 스위치, 배터리 및 기타 부품이 포함됩니다.

1) 정류기.교류를 직류로 변환하는 소자이다.정류기는 내부 마이크로프로세서에 의해 제어되어 분배 캐비닛의 교류를 고품질 직류로 정류한 후 필터링된 후 인버터에 공급되어 배터리 팩을 부동 충전합니다.

2) 인버터.인버터는 정류기의 기능과 달리 정류기에서 변환된 DC를 AC로 변환하며, 그 전원은 정류기나 배터리에서 공급됩니다.인버터 전류는 필요한 고품질, 내구성 및 안정적인 AC 사인파 전압을 부하에 제공합니다.

3 )정적 전환 스위치.이 기능은 정상 전류와 바이패스 전류 간 전환으로 인해 발생하는 순간적인 전원 공급 중단, 릴레이 접점 아크, 점화 및 기타 현상을 방지하는 것입니다.정적 스위치를 채택한 후 전환 스위치의 전환 시간이 0.2ms 이내에 크게 단축됩니다.

4) 배터리 팩.주전원이나 정류기에 장애가 발생하는 경우 축전지가 백업 전원으로 작동하여 인버터를 통해 부하에 전원을 공급합니다.

2.2 UPS 시스템 배터리 충전 및 방전의 작동 원리

UPS 시스템 배터리의 충전 및 방전 과정은 에너지 변환 과정이기도 합니다.그리드 전압이 정상적으로 작동하면 전기 에너지가 배터리의 화학 에너지로 변환됩니다.주 전원 공급 장치는 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전합니다.UPS 시스템 배터리의 충전 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다.주전원 공급 장치의 갑작스러운 정전 시 배터리의 화학 에너지가 전기 에너지로 변환되고, 배터리 방전으로 중요한 부하에 전력을 공급하여 생산에 미치는 영향을 줄입니다.UPS 시스템의 배터리 방전 다이어그램은 그림 2에 나와 있습니다. 배터리가 완전히 충전된 후, 그 용량은 UPS에서 전원을 공급받는 모든 전기 장비에 동시에 30분 동안 전원을 공급할 수 있을 만큼 충분합니다.

UPS 배터리 모니터링

3. UPS 배터리의 부동 충전 전류 원격 모니터링 설계에 홀 전류 센서 적용

3.1 홀 전류 센서의 작동 원리

홀 전류 센서는 주로 AC, DC, 펄스 및 기타 복잡한 신호의 절연 및 변환에 적용 가능합니다.홀 효과 원리를 통해 변환된 신호는 DCS, 광고, DSP, PLC, 보조 장비 등과 같은 다양한 수집 장치를 통해 직접 수집될 수 있습니다.빠른 응답 시간, 넓은 전류 측정 범위, 높은 정확도, 강력한 과부하 용량, 우수한 선형성, 강력한 간섭 방지 능력 등의 장점이 있습니다.

3.2 홀 전류 센서의 기술 변수

홀 효과 센서

매개변수

색인

 

홀 오픈 / 홀 폐쇄

산출

공칭 가치

전압: ±5V/±4V

전류:4~20mA

 

제로 오프셋 전압(전류)

전압: ±20mV

전류:±0.05mA

 

오프셋 전압(전류) 드리프트

전압: ≤±1.0mV/℃

전류:±0.04mA/℃

 

선형성

0.2%FS 이하

DC±15V

DC 24V

대역폭

0~20kHz

 

응답 시간

≤5us

1ms 이하

압축강도

Ac2500v 전원 주파수 내전압은 입력, 출력 및 전원 공급 장치 사이에 허용됩니다.

수업

1.0

환경

온도

작업 온도: -25℃~+70℃; 저장 온도:-40℃~+85℃

 

습기

≤95%RH, 결로 및 부식성 가스가 없는 장소

 

고도

≤3500m

3.3 DCS에 연결된 홀 전류 센서

홀 전류 센서는 측정된 주 회로 전류를 선형 비례에 따라 4~20mA DC 전류 신호 출력으로 직접 변환할 수 있습니다.홀 전류 센서는 비상 배전실 UPS 배전 캐비닛의 배터리 회로 차단기 하단 포트에 설치되어 배터리의 부동 충전 전류를 4~20mA DC 전류 신호로 변환하여 수용할 수 있습니다. DCS 아날로그 카드.

중앙제어실 상위 컴퓨터에서 새로 접속한 4~20mA 아날로그 입력 채널을 정의하여 매개변수 범위, 경보값, 히스토리컬 트랜드를 구성하고 해당 제어기에 할당합니다.그림 구성 소프트웨어를 사용하여 매개변수, 그림 및 그래픽을 구성하고 프로그램을 설치하여 UPS 배터리의 부동 충전 전류에 대한 중앙 제어실의 원격 모니터링 기능을 실현합니다.마지막으로 현장에서 측정한 배터리의 부동충전 전류값과 DCS 인간-기계 인터페이스에 표시되는 부동충전 전류값을 비교하여 DCS에서 수집한 값이 정확함을 확인하였다.

3.4 적용 효과

홀 전류 센서를 추가하여 무인 플랫폼의 UPS 배터리 부동 충전 전류 수집이 실현되고, 케이블 부설 및 중앙 제어실 구성을 통해 DC에 의한 배터리 부동 충전 전류의 원격 온라인 모니터링이 실현되어 중요 관리가 강화됩니다. 무인 플랫폼 장비.

배터리 부동 전류의 작동 데이터는 원격으로 DCS로 전송되므로 중앙 제어실에서 근무하는 직원이 처음으로 배터리 부동 전류 값을 모니터링하는 것이 편리합니다.동시에 매개변수 경보 값을 설정하면 배터리 부동 전류가 비정상일 때 경보가 전송되어 처음으로 정보를 얻고 응급 치료를 위한 충분한 시간을 확보할 수 있습니다.이 프로젝트는 무인 플랫폼의 검사 빈도를 효과적으로 줄이고, 무인 플랫폼 관리에 드는 인적, 물적 비용을 절감하며, 비정상적인 부유 전류 및 플랫폼 화재로 인한 배터리 손상을 방지하고, 자동 관리 프로세스를 촉진합니다. 무인 플랫폼.

4. 결론

홀 전류 센서는 UPS 배터리의 부동 충전 전류를 원격으로 DCS에 전송하기 위해 배터리의 부동 충전 전류를 DCS 아날로그 수량 카드에서 허용할 수 있는 4~20mA 전류 신호로 변환하는 데 사용됩니다.운영자는 DCS의 운전화면에서 부동충전 전류값을 빠르고 직관적으로 관찰할 수 있습니다.이 프로젝트는 강력한 이론적 기초와 하드웨어 조건 기반을 갖추고 있습니다.이는 적용 가치가 매우 높을 뿐만 아니라 향후 현장 장비의 온라인 모니터링을 위한 실질적인 참조 경험을 제공하는 광범위한 홍보 의미도 있습니다.

 


게시 시간: 2022년 8월 17일