UPS電池組隔離放電測試

近日在市電切換過程中遇到UPS和備用電池組同時出現(xiàn)故障案例現(xiàn)總結后分享給大家。

　　故障現(xiàn)象：UPS在市電切換過程中輸入電源中斷，工作狀態(tài)由電池逆變異常切換至旁路供電狀態(tài)，同時UPS機組面板出現(xiàn)母線電壓異常、BCB開路等異常告警，同時發(fā)出報警聲;

　　UPS在轉換過程中未對負載側供電造成任何影響，機房供電正常。

　　對UPS供電回路進行檢查，檢查結果如下：

　　1、電源側：主路、旁路開關合閘狀態(tài)正常，各項電量數(shù)據(jù)無異常;

　　2、備用電池組：電池開關處于合閘狀態(tài)，現(xiàn)場電池組各電池外觀正常，無變形、滲漏液現(xiàn)象;連接銅排及線纜正常，無外觀及溫升異常等變化;

　　3、負載側：各斷路器狀態(tài)無異常變化，各輸出支路儀表顯示供電電壓、頻率等數(shù)據(jù)無異常，各開關節(jié)點及線纜無溫升異常變化;

　　4、UPS本體：已轉旁路運行狀態(tài)，報警內(nèi)容為BCB開路。

　　一、緊急處理措施

　　UPS出現(xiàn)異常切換，通過現(xiàn)場檢查確定對后端負載輸出未造成影響，現(xiàn)場運維人員立即采取以下措施進行處理，防止外市電異常停電從而導致UPS所帶機房負載出現(xiàn)異常斷電現(xiàn)象。

　　1、立即聯(lián)系UPS廠家技術人員到場檢查及技術支持;

　　2、立即聯(lián)系電池廠家技術人員到場技術支持及對電池組檢查;

　　3、立即將UPS運行狀態(tài)轉換為主路正常逆變供電模式，用臨時電纜對異常切換UPS旁路電源作臨時處理(從同機房其他負載最低的UPS輸出屏支路開關取電為UPS旁路供電)，防止外市電異常造成中斷。

　　二、故障原因排查

　　為盡快查明故障原因，現(xiàn)場運維人員對異常切換UPS從以下幾個方面進行排查：

　　1、UPS廠家技術人員對出現(xiàn)異常切換的UPS內(nèi)部控制程序通過廠家內(nèi)部專用軟件進行排查，將故障UPS內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄導出篩查;

　　2、現(xiàn)場運維人員從動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)導出故障報警記錄數(shù)據(jù)及UPS電池組的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行檢查核對和分析，導出數(shù)據(jù)顯示UPS電池組多塊電池在倒閘切換放電瞬間電壓為0，多塊電壓為0.4V左右，個別電池電壓出現(xiàn)3~4V不等。經(jīng)分析故障原因極有可能為電池故障造成。

　　3、現(xiàn)場運維人員用萬用表(因電池內(nèi)阻儀故障)對UPS電池組192塊電池逐一進行單體電壓測量，測量結果為整體電壓在2.2~2.3V左右，個別電池電壓異常為2.8V左右，電池組外觀無異常變化及滲漏液現(xiàn)象,電池組電壓正常為430V;從電池組電壓測量數(shù)據(jù)顯示除個別電池電壓偏高外無特殊異常。

　　4、為準確定位故障電池，現(xiàn)場人員對UPS電池組進行分組隔離放電測試排查。

　　四、UPS電池組隔離放電測試：

　　測試前準備工作：

　　1、UPS狀態(tài)檢查：檢查待測試UPS現(xiàn)運行狀態(tài)，供電電壓、電流、頻率等電量數(shù)據(jù)，檢查UPS的負載率及負荷電流等，檢查UPS控制面板有無其他異常報警數(shù)據(jù)等;

　　2、UPS電源、負荷側檢查：對待測UPS供電電源路由、開關容量、開關狀態(tài)、負荷電流及供電電量等數(shù)據(jù)進行檢查，對UPS輸出屏各開關狀態(tài)及負荷情況進行檢查;

　　3、對待測UPS旁路電源采取臨時安全處理措施，從同機房低負荷UPS輸出屏備用支路開關接臨時線供電以防市電出現(xiàn)異常;

　　4、準備相應電壓等級的測試用負載類設備(現(xiàn)場假負載為三相阻性負載)及連接電纜、斷路器備件等;

　　5、在待測電池組各電池上連接電池電壓測試設備，以便測試時采集測試數(shù)據(jù)并儲存記錄;

　　6、對待測電池組進行計劃分組，檢查現(xiàn)場情況，查看測試線接駁位置等;

　　7、計算電池組分組后電池組電壓和待接假負載功率，提前計算出測試時負荷電流待與實際測試時對比;

　　8、對待接假負載接線環(huán)境狀況及內(nèi)部接線組別、路由進行摸底，并與廠家技術人員進行咨詢交流，以利于測試安全;

　　9、測試通信器材準備--對講機3部。

　　10、安全用具、工具：測試接線時用到的絕緣手套、絕緣扳手等相應用具等。

　　測試注意事項：

　　1、必須檢查核對UPS工作狀態(tài)、負荷狀況等數(shù)據(jù)，在負載率超過40%時需慎重測試;

　　2、檢查假負載是否與電池組放電工作匹配(電壓等級、功率、負載性質及接線方式等等);

　　3、需嚴格遵守操作規(guī)則，在與電池組接線時需佩戴相應等級的防護用品，使用絕緣工具，防止觸電事故發(fā)生;

　　4、放電測試主回路和控制回路均需設置相應電壓、電流等級的斷路器，以防發(fā)生異常時及時切斷電源，保障測試人員及設備安全。

　　5、接線時先將負載側各接頭接好并檢查安全后方可與電池組相應的正、負極連接;接線應牢固，不可虛接，以防電池放電工作時接頭出現(xiàn)打火、過熱等現(xiàn)象。

　　6、電池組放電時，除檢查人員外其他人員不可在現(xiàn)場逗留，現(xiàn)場應配備送排風設備并開啟;同時放電測試機房門應處于常開狀態(tài)。

　　7、放電測試時發(fā)現(xiàn)個別電池外觀及電壓異常變化，應立即停止放電測試，待查明原因并排除后方可繼續(xù)。

　　測試過程：

　　準備工作完成后，開始測試工作;

　　1、首先對UPS本體及電源側及負荷側各開關儀表數(shù)據(jù)進行檢查，無異常后方可進行下一步操作;

　　2、將假負載安放到樓道通風良好、疏散安全的位置，將備用電纜與假負載進行連接(接線電纜中間設置直流4P400A斷路器一個，開關處于斷開位置)備用;

　　3、將假負載控制電源與相應電壓等級的備用開關接好備用;

　　4、通過對講與監(jiān)控人員確認，斷開UPS電池組開關，準備接線;電池組側按計劃好的接線方式及電壓等級(通過現(xiàn)場檢查后確定將192塊電池分為2組，每組電壓為216V左右，與假負載電壓單相220V基本符合)接線。接線人員佩戴絕緣手套用絕緣工具將電池組中96與97號電池連接銅排拆下，將與假負載相線連接的電纜(120mm)與電池組正極接線端子連接牢固，與假負載零線相接的臨時線與電池組負極連接好備用。

　　5、開啟電池組監(jiān)控設備，開始監(jiān)測待測試各電池數(shù)據(jù);

　　6、將假負載控制回路電源送電，開啟假負載;將電池測試臨時線中間開關合閘并用萬用表測試開關兩端電壓是否與電池組電壓一致(—216V);

　　7、開啟假負載測試模式:選擇相應功率等級的負載開關測試(開始時應選擇較小功率)，用鉗形電流表實時檢測電纜承載的測試電流(不能超載測試)。

　　8、通過測試，觀察電池組各電池電壓降狀況，是否有個別電池電壓降較大，同時檢查各電池外觀狀況。測試電流不宜超過電池組C10放電電流，測試時間與現(xiàn)場電池組壓降結合，單體電池電壓以不低于1.85V為宜。

　　9、測試結束后恢復電池組接線及開關狀態(tài)。

　　測試結果：

　　通過對各電池排查及3輪對UPS電池組采用直流接假負載方式放電測試，最終發(fā)現(xiàn)第62號電池在大電流放電時出現(xiàn)內(nèi)部開路故障，從而導致UPS在倒閘操作過程中電池組逆變供電故障，致使UPS切換到旁路運行。

　　五、后期工作思路及改進措施

　　為確保UPS及后備電池組等設備安全穩(wěn)定運行，針對本次蓄電池故障現(xiàn)象，制定以下改進措施：

　　1.要求電池廠家及時提供同規(guī)格蓄電池組并派技術人員配合現(xiàn)場電池更換工作。

　　2.對蓄電池組全面檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題電池，及時采取措施處理，防患于未然;

　　3.開展電池隱患排查專項行動，組織維護人員對現(xiàn)場所有蓄電池進行熱點、外觀及相關參數(shù)檢測工作，發(fā)現(xiàn)問題及時整改;

　　4.組織現(xiàn)場值班人員進行應急操作培訓，提高現(xiàn)場值班人員安全防范意識和應急處置能力;

　　5.每年UPS電池組測試工作需按期執(zhí)行，測試方式經(jīng)技術人員商榷統(tǒng)一后執(zhí)行;對電池組的測試結果應及時進行分析和溝通，以便于及時調整措施;一切以機房現(xiàn)場供電及設備安全為第一準則。