Применение датчика тока Холла для дистанционного мониторинганепрерывныйзарядингбатареи ИБП

Аннотация: Учитывая явление, когда ток непрерывной зарядки аккумуляторной батареи ИБП беспилотной платформы слишком высок в течение длительного времени, описаны структура и принцип работы системы бесперебойного питания. Применение датчика тока Холла и конфигурации DCS позволяет осуществлять удаленный мониторинг тока непрерывной зарядки аккумуляторной батареи ИБП и сигнализацию об аномальном токе, что способствует автоматическому управлению беспилотной платформой.

Ключевые слова: датчик тока Холла; ИБП; аккумулятор; РСУ

1 Обзор

Морская необслуживаемая платформа для добычи нефти оснащена комплектом ИБП мощностью 20 кВА. С момента ввода платформы в эксплуатацию ток плавающего заряда батареи ИБП много раз был слишком высоким, что приводило к тому, что батарея находилась в состоянии аномальной высокой температуры в течение длительного времени, что оказывало большое влияние на нормальное использование ИБП, серьезно влияя на безопасность электроснабжения платформы для добычи нефти и могло привести к повреждению оборудования или даже к возгоранию, а также существовали очень большие потенциальные угрозы безопасности. Чтобы избежать потенциальных угроз оборудованию и безопасности, вызванных этой проблемой, были вложены большие человеческие и материальные затраты, увеличена частота проверок необслуживаемых платформ, а значение тока плавающего заряда батареи регулярно детектировалось для оценки рабочего состояния батареи. С помощью технических средств сигнал тока плавающего заряда батареи дистанционно передается в РСУ центрального пункта управления, что удобно для мониторинга значения тока в режиме реального времени и сигнализации об аномальном токе.

2 Устройство и принцип работы ИБП

2.1 Структура ИБП

Система бесперебойного питания (ИБП), установленная на платформе, расположена в помещении аварийного выключателя на антресольной палубе платформы и имеет мощность 20 кВ · А. Она состоит из двух шкафов ИБП, одного шкафа байпасного питания, одного шкафа распределения нагрузки и аккумуляторной батареи, состоящей из 170 никель-кадмиевых аккумуляторов. Аккумуляторная батарея установлена ​​в аккумуляторной комнате и включает в себя выпрямитель, инвертор, статический переключатель, аккумуляторную батарею и другие компоненты.

1) Выпрямитель. Это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Выпрямитель управляется встроенным микропроцессором и преобразует переменный ток, поступающий из распределительного шкафа, в высококачественный постоянный ток, который фильтруется и затем подается на инвертор для подзарядки аккумуляторной батареи.

2) Инвертор. В отличие от выпрямителя, инвертор преобразует постоянный ток, преобразованный выпрямителем, в переменный, питаясь от выпрямителя или аккумуляторной батареи. Инвертор обеспечивает нагрузку необходимым высококачественным, стабильным и долговечным переменным синусоидальным напряжением.

3) Статический переключатель. Функция заключается в предотвращении кратковременного отключения питания, искрения контактов реле, возгорания и других явлений, возникающих при переключении между основным и байпасным током. После использования статического переключателя время переключения переключателя значительно сокращается до 0,2 мс.

4) Аккумуляторная батарея. В случае выхода из строя основного источника питания или выпрямителя, аккумуляторная батарея выполняет функцию резервного источника питания и питает нагрузку через инвертор.

2.2 принцип работы системы ИБП: зарядка и разрядка аккумуляторных батарей

Процесс зарядки и разрядки аккумуляторной батареи системы ИБП также является процессом преобразования энергии. При нормальном напряжении сети электрическая энергия преобразуется в химическую энергию аккумуляторной батареи. Основной источник питания подает питание на нагрузку и заряжает аккумуляторную батарею. Схема зарядки аккумуляторной батареи системы ИБП показана на рисунке 1; в случае внезапного отключения основного источника питания химическая энергия аккумуляторной батареи преобразуется в электрическую, а разряд аккумуляторной батареи обеспечивает питание важных нагрузок, снижая влияние на производство. Схема разрядки аккумуляторной батареи системы ИБП показана на рисунке 2. После полной зарядки аккумуляторной батареи ее емкости достаточно для одновременного питания всего электрооборудования, работающего от ИБП, в течение 30 минут.