Penggunaan sensor arus Hall dalam pemantauan jarak jauh pengecasan berterusan bateri UPS
Abstrak: Memandangkan fenomena pengecasan terapung bateri UPS platform tanpa pemandu terlalu tinggi untuk beberapa kali, struktur dan prinsip kerja sistem UPS diperkenalkan. Melalui aplikasi sensor arus Hall dan konfigurasi DCS, pemantauan jarak jauh pengecasan terapung bateri UPS dan penggera kerosakan arus tidak normal direalisasikan, yang menggalakkan proses pengurusan automatik platform tanpa pemandu.
Kata kunci: Sensor arus dewan; UPS; Bateri; DCS
1 Gambaran Keseluruhan
Sebuah platform pengeluaran minyak luar pesisir tanpa pengawasan dilengkapi dengan satu set peranti UPS 20KVA. Sejak platform ini beroperasi, arus cas terapung bateri UPS telah terlalu tinggi untuk beberapa kali, menyebabkan bateri berada dalam keadaan suhu tinggi yang tidak normal untuk jangka masa yang lama, yang mempunyai kesan yang besar terhadap penggunaan biasa UPS, menjejaskan keselamatan bekalan kuasa platform pengeluaran minyak secara serius, dan boleh menyebabkan kerosakan peralatan atau kebakaran, dan terdapat potensi bahaya keselamatan yang sangat besar. Untuk mengelakkan potensi bahaya peralatan dan keselamatan yang disebabkan oleh masalah ini, kos manusia dan bahan yang besar telah dilaburkan, kekerapan pemeriksaan platform tanpa pemandu telah ditingkatkan, dan nilai arus terapung bateri telah dikesan secara berkala untuk menilai keadaan kerja bateri. Melalui cara teknikal, isyarat arus cas terapung bateri dihantar dari jauh ke DCS bilik kawalan pusat, yang mudah untuk pemantauan masa nyata nilai arus dan penggera kerosakan arus tidak normal.
2 Struktur dan prinsip kerja UPS
2.1 struktur UPS
Peranti UPS yang dilengkapi pada platform terletak di bilik suis kecemasan di dek mezanin platform, dengan kapasiti 20kV · A. Ia terdiri daripada dua kabinet UPS, satu kabinet kuasa pintasan, satu kabinet agihan beban dan pek bateri yang terdiri daripada 170 bateri nikel kadmium. Pek bateri dipasang di bilik bateri, dan komponen utamanya termasuk penerus, penyongsang, suis pemindahan statik, bateri dan bahagian lain.
1) Penerus. Ia merupakan elemen yang menukar arus ulang-alik kepada arus terus. Penerus dikawal oleh mikropemproses dalamannya untuk membetulkan arus ulang-alik daripada kabinet agihan kepada arus terus berkualiti tinggi, yang ditapis dan kemudian dibekalkan kepada penyongsang dan mengecas pek bateri secara terapung.
2) Inverter. Bertentangan dengan fungsi penerus, inverter menukar DC yang ditukar oleh penerus kepada AC, dan sumber kuasanya datang daripada penerus atau bateri. Arus inverter membekalkan beban dengan voltan gelombang sinus AC yang berkualiti tinggi, tahan lama dan stabil yang diperlukan.
3) Suis pemindahan statik. Fungsinya adalah untuk mencegah gangguan bekalan kuasa serta-merta dan arka sentuhan geganti, pencucuhan dan fenomena lain yang disebabkan oleh pertukaran antara arus biasa dan arus pintasan. Selepas suis statik digunakan, masa peralihan suis pemindahan dikurangkan dengan ketara dalam lingkungan 0.2ms.
4) Pek bateri. Sekiranya bekalan kuasa utama atau penerus rosak, bateri storan berfungsi sebagai bekalan kuasa sandaran dan membekalkan kuasa kepada beban melalui penyongsang.
2.2 prinsip kerja pengecasan dan penyahcasan bateri sistem UPS
Proses pengecasan dan penyahcasan bateri sistem UPS juga merupakan proses penukaran tenaga. Apabila voltan grid berfungsi secara normal, tenaga elektrik ditukar kepada tenaga kimia bateri. Bekalan kuasa utama membekalkan kuasa kepada beban dan mengecas bateri. Gambarajah pengecasan bateri sistem UPS ditunjukkan dalam Rajah 1; Sekiranya berlaku kegagalan kuasa secara tiba-tiba pada bekalan kuasa utama, tenaga kimia bateri ditukar kepada tenaga elektrik, dan penyahcasan bateri membekalkan kuasa untuk beban penting bagi mengurangkan kesan ke atas pengeluaran. Gambarajah penyahcasan bateri sistem UPS ditunjukkan dalam Rajah 2. Selepas bateri dicas sepenuhnya, kapasitinya mencukupi untuk membekalkan kuasa kepada semua peralatan elektrik yang dikuasakan oleh UPS selama 30 minit pada masa yang sama.
3. Aplikasi sensor arus Hall dalam reka bentuk pemantauan jarak jauh arus cas terapung bateri UPS
3.1 prinsip kerja sensor arus Hall
Sensor arus Hall terutamanya boleh digunakan untuk pengasingan dan penukaran isyarat AC, DC, denyut dan isyarat kompleks lain. Melalui prinsip kesan Hall, isyarat yang diubah suai boleh dikumpulkan secara langsung oleh pelbagai peranti pemerolehan seperti DCS, iklan, DSP, PLC, instrumen sekunder dan sebagainya. Ia mempunyai kelebihan masa tindak balas yang pantas, julat pengukuran arus yang luas, ketepatan yang tinggi, kapasiti beban lampau yang kuat, kelinearan yang baik, keupayaan anti-gangguan yang kuat dan sebagainya.
3.2 parameter teknikal sensor arus Hall
3.3 Sensor arus dewan disambungkan ke DCS
Sensor arus Hall boleh menukar arus litar utama yang diukur secara langsung kepada output isyarat arus DC 4 ~ 20mA dalam perkadaran linear. Sensor arus Hall dipasang di port bawah pemutus litar bateri kabinet agihan ups di bilik agihan kecemasan, yang boleh menukar arus cas terapung bateri kepada isyarat arus DC 4 ~ 20mA yang boleh diterima oleh kad analog DCS.
Tentukan saluran input analog 4 ~ 20mA yang baru diakses di komputer atas bilik kawalan pusat untuk mengkonfigurasi julat parameter, nilai penggera dan trend sejarah, dan tetapkannya kepada pengawal yang sepadan. Gunakan perisian konfigurasi gambar untuk mengkonfigurasi parameter, gambar dan grafik, dan pasang program untuk merealisasikan fungsi pemantauan jarak jauh bilik kawalan pusat arus cas terapung bateri UPS. Akhir sekali, dengan membandingkan nilai arus cas terapung bateri yang diukur di tapak dengan nilai arus cas terapung yang dipaparkan pada antara muka manusia-mesin DCS, disahkan bahawa nilai yang dikumpul DCS adalah tepat.
3.4 kesan aplikasi
Dengan menambah sensor arus Hall, pengumpulan arus cas terapung bateri UPS bagi platform tanpa pemandu direalisasikan, dan pemantauan jarak jauh dalam talian arus cas terapung bateri oleh DC direalisasikan dengan memasang kabel dan mengkonfigurasi bilik kawalan pusat, yang mengukuhkan pengurusan peralatan penting platform tanpa pemandu.
Data operasi arus terapung bateri dihantar dari jauh ke DCS, yang memudahkan kakitangan yang bertugas di bilik kawalan pusat untuk memantau nilai arus terapung bateri pada kali pertama. Pada masa yang sama, dengan menetapkan nilai penggera parameter, apabila arus terapung bateri tidak normal, penggera akan dihantar, supaya maklumat dapat diperoleh pada kali pertama dan memberi masa yang cukup untuk rawatan kecemasan. Projek ini berkesan mengurangkan kekerapan pemeriksaan platform tanpa pemandu, mengurangkan kos manusia dan bahan pengurusan platform tanpa pemandu, mengelakkan kerosakan bateri yang disebabkan oleh arus terapung yang tidak normal dan juga kebakaran platform, dan menggalakkan proses pengurusan automatik platform tanpa pemandu.
4. Kesimpulan
Sensor arus Hall digunakan untuk menukar arus cas terapung bateri kepada isyarat arus 4 ~ 20mA yang boleh diterima oleh kad kuantiti analog DCS, supaya arus cas terapung bateri UPS boleh dihantar dari jauh ke DCS. Operator boleh memerhatikan nilai arus cas terapung dengan cepat dan intuitif pada skrin operasi DCS. Projek ini mempunyai asas teori dan asas keadaan perkakasan yang kukuh. Ia bukan sahaja mempunyai nilai aplikasi yang sangat tinggi, tetapi juga mempunyai kepentingan promosi yang luas, yang menyediakan pengalaman rujukan praktikal untuk pemantauan dalam talian peralatan lapangan pada masa hadapan.
Masa siaran: 1 Nov-2022
