यूपीएस बैटरी की निरंतर चार्जिंग की दूरस्थ निगरानी में हॉल करंट सेंसर का अनुप्रयोग

सारांश: मानवरहित प्लेटफॉर्म की यूपीएस बैटरी की फ्लोटिंग चार्जिंग अक्सर अत्यधिक होने की समस्या को देखते हुए, यूपीएस सिस्टम की संरचना और कार्य सिद्धांत का परिचय दिया गया है। हॉल करंट सेंसर और डीसीएस कॉन्फ़िगरेशन के उपयोग से यूपीएस बैटरी की फ्लोटिंग चार्जिंग की रिमोट मॉनिटरिंग और असामान्य करंट फॉल्ट अलार्म की सुविधा उपलब्ध कराई गई है, जिससे मानवरहित प्लेटफॉर्म की स्वचालित प्रबंधन प्रक्रिया को बढ़ावा मिलता है।

मुख्य शब्द: हॉल करंट सेंसर; यूपीएस; बैटरी; डीसीएस

1 अवलोकन

एक अपतटीय तेल उत्पादन प्लेटफॉर्म पर 20 किलोवाट-वोल्टेज यूपीएस (यूपीएस) उपकरण लगा हुआ है। प्लेटफॉर्म के चालू होने के बाद से, यूपीएस बैटरी का फ्लोटिंग चार्ज करंट कई बार अत्यधिक हो गया है, जिससे बैटरी लंबे समय तक असामान्य रूप से उच्च तापमान की स्थिति में रही है। इसका यूपीएस के सामान्य उपयोग पर गंभीर प्रभाव पड़ा है, जिससे तेल उत्पादन प्लेटफॉर्म की बिजली आपूर्ति सुरक्षा बुरी तरह प्रभावित हुई है और उपकरण क्षति या आग लगने का खतरा भी हो सकता है, जिससे सुरक्षा संबंधी गंभीर जोखिम उत्पन्न होते हैं। इस समस्या के कारण होने वाले संभावित उपकरण और सुरक्षा संबंधी खतरों से बचने के लिए, भारी मात्रा में मानव संसाधन और सामग्री का निवेश किया गया है, मानवरहित प्लेटफॉर्म के निरीक्षण की आवृत्ति बढ़ा दी गई है और बैटरी की कार्यशील स्थिति का आकलन करने के लिए नियमित रूप से फ्लोटिंग करंट का पता लगाया जा रहा है। तकनीकी माध्यमों से, बैटरी के फ्लोटिंग चार्ज करंट सिग्नल को दूरस्थ रूप से केंद्रीय नियंत्रण कक्ष के डीसीएस (डिजिटल कंट्रोल सिस्टम) में भेजा जाता है, जिससे करंट मान की वास्तविक समय में निगरानी और असामान्य करंट फॉल्ट अलार्म प्राप्त करना सुविधाजनक हो जाता है।

2. यूपीएस की संरचना और कार्य सिद्धांत

2.1 यूपीएस की संरचना

प्लेटफ़ॉर्म पर लगा यूपीएस उपकरण प्लेटफ़ॉर्म के मेज़ानाइन डेक पर स्थित आपातकालीन स्विच कक्ष में है, जिसकी क्षमता 20 किलोवाट-ए है। इसमें दो यूपीएस कैबिनेट, एक बाईपास पावर कैबिनेट, एक लोड वितरण कैबिनेट और 170 निकेल-कैडमियम बैटरियों से बना एक बैटरी पैक शामिल है। बैटरी पैक बैटरी कक्ष में स्थापित है, और इसके मुख्य घटकों में रेक्टिफायर, इन्वर्टर, स्टैटिक ट्रांसफर स्विच, बैटरी और अन्य भाग शामिल हैं। 

1) रेक्टिफायर। यह एक ऐसा उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करता है। रेक्टिफायर अपने आंतरिक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा नियंत्रित होता है, जो वितरण कैबिनेट से आने वाली प्रत्यावर्ती धारा को उच्च गुणवत्ता वाली प्रत्यक्ष धारा में परिवर्तित करता है। इस धारा को फ़िल्टर किया जाता है और फिर इन्वर्टर को आपूर्ति की जाती है, जिससे बैटरी पैक को फ्लोट चार्ज मिलता है।

2) इन्वर्टर। रेक्टिफायर के विपरीत, इन्वर्टर रेक्टिफायर द्वारा परिवर्तित डीसी को एसी में परिवर्तित करता है, और इसका विद्युत स्रोत रेक्टिफायर या बैटरी से आता है। इन्वर्टर द्वारा उत्पन्न धारा लोड को आवश्यक उच्च-गुणवत्ता, टिकाऊ और स्थिर एसी साइन वेव वोल्टेज प्रदान करती है।

3) स्थैतिक स्थानांतरण स्विच। इसका कार्य सामान्य धारा और बाईपास धारा के बीच स्विचिंग के कारण होने वाली तात्कालिक बिजली आपूर्ति रुकावट और रिले संपर्क में चिंगारी, प्रज्वलन और अन्य घटनाओं को रोकना है। स्थैतिक स्विच को अपनाने के बाद, स्थानांतरण स्विच का संक्रमण समय 0.2 मिलीसेकंड से भी कम हो जाता है।

4) बैटरी पैक। मुख्य बिजली आपूर्ति या रेक्टिफायर के विफल होने की स्थिति में, स्टोरेज बैटरी बैकअप बिजली आपूर्ति के रूप में काम करती है और इन्वर्टर के माध्यम से लोड को बिजली की आपूर्ति करती है।

2.2 यूपीएस सिस्टम की बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग का कार्य सिद्धांत

यूपीएस सिस्टम की बैटरी का चार्ज होना और डिस्चार्ज होना भी ऊर्जा रूपांतरण की प्रक्रिया है। जब ग्रिड वोल्टेज सामान्य रूप से काम करता है, तो विद्युत ऊर्जा बैटरी की रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। मुख्य बिजली आपूर्ति लोड को बिजली प्रदान करती है और बैटरी को चार्ज करती है। यूपीएस सिस्टम की बैटरी का चार्जिंग आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है; मुख्य बिजली आपूर्ति के अचानक बंद होने की स्थिति में, बैटरी की रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, और बैटरी डिस्चार्ज महत्वपूर्ण लोड को बिजली प्रदान करती है जिससे उत्पादन पर प्रभाव कम होता है। यूपीएस सिस्टम की बैटरी डिस्चार्ज आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है। बैटरी पूरी तरह चार्ज होने के बाद, इसकी क्षमता यूपीएस द्वारा संचालित सभी विद्युत उपकरणों को एक साथ 30 मिनट तक बिजली की आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त होती है।