ホール電流センサーの遠隔監視への応用継続的な充電するしているUPSバッテリーの

要約: 無人プラットフォームのUPSバッテリのフローティング充電が何度も高すぎるという現象を考慮して、UPSシステムの構造と動作原理を紹介します。ホール電流センサーとDCS構成の適用により、UPSバッテリーのフローティング充電の遠隔監視と異常電流障害アラームが実現され、無人プラットフォームの自動管理プロセスが促進されます。

キーワード: ホール電流センサー、UPS; バッテリー;DCS

1。概要

オフショア石油無人生産プラットフォームには、20KVA UPS デバイスのセットが装備されています。プラットフォームの運用開始以来、UPS バッテリの浮遊充電電流が何度も高すぎ、バッテリが長時間にわたって異常な高温状態になり、UPS の通常の使用に大きな影響を与えています。 、石油生産プラットフォームの電源の安全性に深刻な影響を及ぼし、機器の損傷や火災さえも引き起こす可能性があり、非常に大きな潜在的な安全上の危険があります。この問題によって引き起こされる潜在的な機器と安全上の危険を回避するために、多額の人的および物的コストが投資され、無人プラットフォームの点検頻度が増加し、バッテリーの浮遊電流値を定期的に検出して動作状態を判断しています。バッテリーの。技術的手段を通じて、バッテリーの浮遊充電電流信号が中央制御室のDCSに遠隔送信され、電流値のリアルタイム監視と異常電流故障警報に便利です。

2 UPSの構造と動作原理

2.1 UPSの構造

プラットフォームに装備されている UPS 装置は、プラットフォームの中 2 階デッキの非常スイッチ室にあり、容量は 20kV・A です。UPS キャビネット 2 台、バイパス電源キャビネット 1 台、負荷分配キャビネット 1 台、バッテリーパックで構成されています。 170個のニッケルカドミウム電池で構成されています。バッテリーパックはバッテリールームに設置されており、その主なコンポーネントには整流器、インバーター、静電トランスファースイッチ、バッテリーおよびその他の部品が含まれます。

1) 整流器。交流を直流に変換する素子です。整流器は、内蔵マイクロプロセッサによって制御され、配電盤からの交流を高品質の直流に整流し、フィルタリングされてインバータに供給され、バッテリ パックをフロート充電します。

2) インバータ。インバータは整流器の働きとは逆に、整流器で変換された直流を交流に変換するもので、その電源は整流器やバッテリーから得られます。インバーター電流は、必要な高品質で耐久性のある安定した AC 正弦波電圧を負荷に提供します。

3 )静的転送スイッチ。通常電流とバイパス電流の切り替わりによる電源の瞬断やリレー接点のアーク放電、発火などを防止する機能です。スタティックスイッチの採用により、トランスファースイッチの遷移時間は0.2ms以内と大幅に短縮されました。

4) バッテリーパック。主電源や整流器が故障した場合、蓄電池がバックアップ電源として機能し、インバータを介して負荷に電力を供給します。

2.2 UPS システムのバッテリ充電と放電の動作原理

UPS システムのバッテリの充放電プロセスは、エネルギー変換のプロセスでもあります。グリッド電圧が正常に機能している場合、電気エネルギーはバッテリーの化学エネルギーに変換されます。主電源は負荷に電力を供給し、バッテリを充電します。UPS システムバッテリの充電図を図 1 に示します。主電源の突然の停電の場合、バッテリーの化学エネルギーが電気エネルギーに変換され、バッテリーの放電によって重要な負荷に電力が供給され、生産への影響が軽減されます。UPS システムのバッテリ放電図を図 2 に示します。バッテリが完全に充電されると、その容量は UPS から電力供給されるすべての電気機器に同時に 30 分間電力を供給するのに十分です。

UPSバッテリー監視

3. UPSバッテリの浮遊充電電流の遠隔監視設計におけるホール電流センサの応用

3.1 ホール電流センサーの動作原理

ホール電流センサーは主に、AC、DC、パルス、その他の複雑な信号の絶縁と変換に適用されます。ホール効果の原理により、変換された信号は、DCS、AD、DSP、PLC、二次機器などのさまざまな収集デバイスによって直接収集できます。高速応答時間、広い電流測定範囲、高精度、強力な過負荷容量、良好な直線性、強力な抗干渉能力などの利点があります。

3.2 ホール電流センサーの技術パラメータ

ホール効果センサー

パラメーター

索引

 

ホールオープン / ホールクローズ

ホール

出力

公称値

電圧:±5V/±4V

電流:4~20mA

 

ゼロオフセット電圧(電流)

電圧:±20mV

電流:±0.05mA

 

オフセット電圧(電流)ドリフト

電圧:≦±1.0mV/℃

電流:±0.04mA/℃

 

直線性

≤0.2%FS

DC±15V

DC24V

帯域幅

0~20kHz

 

反応時間

≤5μs

≤1ms

圧縮強度

AC2500V電源周波数耐電圧は入力、出力、電源間で許容されます。

クラス

1.0

環境

温度

動作時:-25℃~+70℃;保管時:-40℃~+85℃

 

湿度

95%RH以下、結露や腐食性ガスのない場所

 

高度

≤3500m

3.3 DCS に接続されたホール電流センサー

ホール電流センサは、測定した主回路電流を直接4~20mAのDC電流信号に変換し、線形比例して出力します。ホール電流センサーは、非常配電室の UPS 配電盤のバッテリーサーキットブレーカーの下部ポートに取り付けられており、バッテリーの浮遊充電電流を、バッテリーが受け入れることができる 4 ~ 20mA の DC 電流信号に変換できます。 DCSアナログカードです。

中央制御室の上部コンピュータで新しくアクセスした 4 ~ 20mA アナログ入力チャネルを定義して、パラメータ範囲、アラーム値、ヒストリカルトレンドを設定し、対応するコントローラに割り当てます。画像設定ソフトウェアを使用してパラメータ、画像、グラフィックを設定し、UPS バッテリの浮遊充電電流の中央制御室の遠隔監視機能を実現するプログラムをインストールします。最後に、現場で測定したバッテリーの浮遊充電電流値とDCSマンマシンインターフェースに表示される浮遊充電電流値を比較することで、DCS収集値が正確であることを確認します。

3.4 適用効果

ホール電流センサーの追加により、無人プラットフォームのUPSバッテリー浮遊充電電流の収集が実現され、ケーブルの敷設と中央制御室の構成により、DCによるバッテリー浮遊充電電流の遠隔オンライン監視が実現され、重要な機器の管理が強化されます。無人プラットフォームの設備。

バッテリー浮遊電流の運用データは遠隔からDCSに送信されるため、中央制御室の担当者が初めてバッテリー浮遊電流値を監視するのに便利です。同時に、パラメータアラーム値を設定することにより、バッテリー浮遊電流が異常な場合にアラームが送信され、最初に情報を取得し、緊急治療に十分な時間を確保します。このプロジェクトは、無人プラットフォームの検査頻度を効果的に削減し、無人プラットフォームの管理にかかる人的および物的コストを削減し、異常な浮遊電流によって引き起こされるバッテリーの損傷やさらにはプラットフォームの火災を回避し、無人プラットフォームの自動管理プロセスを促進します。無人のプラットフォーム。

4. 結論

ホール電流センサーは、バッテリーの浮遊充電電流を DCS アナログ量カードで受け入れられる 4 ~ 20mA の電流信号に変換し、UPS バッテリーの浮遊充電電流を DCS にリモートで送信するために使用されます。オペレータはDCSの操作画面上で浮遊充電電流値を素早く直感的に観察することができます。このプロジェクトには強力な理論的根拠とハードウェア条件の基礎があります。これは、非常に高い応用価値があるだけでなく、将来のフィールド機器のオンライン監視のための実用的な参考経験を提供する、広範な促進的意義も持っています。

 


投稿日時: 2022 年 8 月 17 日