?隨著(zhù)市場(chǎng)的需求,UPS在各個(gè)行業(yè)被廣泛使用,蓄電池已成為不間斷供電系統的動(dòng)力保障,不配備電池的UPS只能稱(chēng)作穩壓穩頻電源。在市電異常時(shí)蓄電池將化學(xué)能變成電能,通過(guò)UPS中逆變器變成交流電能輸送給負載,保證負載不間斷連續運行。



閥控式免維護密封鉛酸蓄電池已在大、中、小型UPS中廣泛使用,占據UPS總成本的1/4～1/2。據調查,正常使用蓄電池的壽命一般在5年左右,在使用末期約有50%左右的UPS故障與蓄電池有關(guān)。蓄電池的失效主要表現為個(gè)別電池存在落后或電池浮充電壓低,備電時(shí)間短(容量不足),需要電池啟動(dòng)的UPS當市電異常后不能帶載啟動(dòng)等。為保障UPS系統的正常運行,特別是針對蓄電池的狀況制定合理的維護方案是必要的。



1 蓄電池浮充電壓監控



(1)在中大型UPS中一般配備有監控儀,通過(guò)監控設定浮充電壓的上下限,做到隨時(shí)監控電池的健康狀態(tài),發(fā)現異常及時(shí)進(jìn)行處理。



(2)用萬(wàn)用表測量電池的浮充電壓。



通過(guò)以上方法,參照YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》標準,電池在浮充狀態(tài)下浮充電壓偏差不大于480mV(12V電池),如測試電壓偏差大,則需要考慮改成均充模式后再進(jìn)行觀(guān)察和測試,如轉成浮充后仍沒(méi)有改觀(guān),則需要考慮采用以下方法進(jìn)行檢測核實(shí)。



2 蓄電池的容量測試



一般情況下在對蓄電池進(jìn)行定期容量測試時(shí),可選擇以下幾種容量測試方法。



2.1 離線(xiàn)式測量法(在條件允許的情況下)



(1)將蓄電池組充滿(mǎn)電后脫離UPS靜置1h,在環(huán)境溫度為25℃±5℃的條件下外接(智能)假負載的方式,采用10小時(shí)放電率進(jìn)行放電測試。



(2)放電開(kāi)始前應測量蓄電池的端電壓、環(huán)境溫度、時(shí)間。



(3)放電期間應測量記錄蓄電池的端電壓、放電電流、室內溫度,測量時(shí)間間隔為1h,放電電流波動(dòng)不得超過(guò)規定值的1%。



(4)放電期間應測量記錄蓄電池的端電壓及室溫,測量時(shí)間間隔為1h。在放電期末要隨時(shí)測量,以便準確確定達到放電終止電壓的時(shí)間。

(5)放電電流乘以放電時(shí)間即為蓄電池組的容量。蓄電池按10小時(shí)率放電時(shí),如果溫度不是25℃時(shí),則應將實(shí)際測量的容量按照下式換算成25℃時(shí)的容量Ce:



Ce=Cr/[1+K(t-25℃)] (1)



式中:t—放電時(shí)的環(huán)境溫度



K—溫度系數(10小時(shí)率放電時(shí),K=0.006/℃;



3小時(shí)率放電時(shí),K=0.008/℃;1小時(shí)率放電時(shí),K=0.01/℃)



(6)放電結束后,要對蓄電池組進(jìn)行充電,充入電量為放出電量的1.2倍以上。



2.2 在線(xiàn)式測量法



(1)在直流供電系統中,調整UPS輸出電壓至保護電壓,由蓄電池對實(shí)際負載供電,在放電中找出蓄電池組中電壓最低、容量最差的一只蓄電池作為容量試驗對象。



(2)打開(kāi)UPS對蓄電池組進(jìn)行充電,等蓄電池組充滿(mǎn)電后穩定1h以上。



(3)對(1)中放電時(shí)找出最差的那只蓄電池進(jìn)行10小時(shí)率放電試驗。放電前后要測量、記錄該蓄電池的端電壓、溫度、放電時(shí)間和室溫。以后每隔1h測量記錄一次,放電快到終止電壓時(shí),應隨時(shí)測量記錄,以便準確記錄放電時(shí)間。



(4)放電電流乘以放電時(shí)間即為蓄電池組的容量。如果室溫不是25℃時(shí),則應按照式(1)換算成25℃時(shí)的容量。



(5)放電試驗結束后,用充電機對該只蓄電池進(jìn)行補充電,恢復其容量。



(6)根據測量記錄數據繪制放電曲線(xiàn)。



2.3 核對性放電試驗法



為了能隨時(shí)掌握蓄電池組的大致容量,進(jìn)行核對性放電試驗是必要的,其方法是:



(1)在直流供電系統中,調整UPS輸出電壓至保護電壓,由蓄電池對實(shí)際負載供電。蓄電池組放電前后要測量記錄每只電池的端電壓、溫度、室溫和放電時(shí)間。放出額定容量的30%～40%為止。



(2)放電結束后,要對蓄電池進(jìn)行充電,充入電量為放出電量的1.2倍以上。

(3)根據測量記錄的數據繪制放電曲線(xiàn),留作以后再次測量時(shí)比較。



說(shuō)明:



(1)對于UPS供電系統的蓄電池組,不建議采用離線(xiàn)式測量法進(jìn)行容量測試。



(2)進(jìn)行在線(xiàn)式測量法和核對性容量試驗時(shí),對于本身具備蓄電池放電測試功能的UPS設備,需要開(kāi)啟蓄電池放電檢測功能對蓄電池進(jìn)行放電試驗。對于沒(méi)有該功能的UPS,需要關(guān)斷其交流輸入電源,進(jìn)行放電試驗。



2.4 注意事項



(1)在容量測試期間保證系統運行是非常重要的,因此在做容量試驗時(shí)應提前了解市電有無(wú)計劃性停電,備用發(fā)電機組應處于良好狀態(tài)。



(2)在進(jìn)行蓄電池容量放電試驗前,應用萬(wàn)用表、內阻儀、電導儀對蓄電池的性能進(jìn)行一次預防性檢測。



(3)為保證容量測試的準確性,應采用專(zhuān)業(yè)蓄電池容量在線(xiàn)測試儀器和假負載進(jìn)行測試。



3 蓄電池啟動(dòng)瞬間輸出大電流測試



在實(shí)際使用過(guò)程中,后備式UPS由市電供電向逆變供電的切換時(shí)間要求小于7ms,一般設計為4～5ms。當市電供電異常,蓄電池必須在小于4～5ms時(shí)間內輸出負載所需的電流。如電池組中存在失效的電池,可能滿(mǎn)足以上端電壓和容量的要求,但在大電流放電時(shí)不合格,這種情況屬于存在隱患,電池已處于不合格狀態(tài)。由于蓄電池瞬間輸出大電流的特性只有在關(guān)閉市電時(shí)才能測試,因而在不清楚電池性能的情況下測試是有風(fēng)險的,一般不建議進(jìn)行這種檢測。