Свинцово-кислотные батареи в ИБП (UPS)

[Cyberpapa]

[user]Кass[/user], в советское время мне приходилось обслуживать некоторые структуры. Понравился такой вариант :

При аварии электропитания, автоматически запускался стартер, который крутил генератор 380 В и одновременно запускал прогретый бензиновый движок. Этот генератор был способен 1-2 минуты тянуть узел связи.  За это время дизелист обязан запустить, синхронизировать,.... , прогретый дизель и вырубить бензиновый. Потом запускался второй , синхронизировался с первым и мы ехали на двух. Третий - запасной, включали если возникали проблемы с первыми либо для их отдыха.

На первый взгляд система инерционна, но фактически - пропадание ввода можно было заметить только по люминесцентным лампам. Техника не замечала кратковременного провала.
В такой системе не нужна куча шкафов с  батареями, которые периодически необходимо менять.

[UDAV]

Если пропало 380в, то АТС "сидит" на АКБ, и у дизеля есть время на "чихнуть и завестись", как я и писал - от 5 до 15 минут.

Как то раз на центральном телекоме страны\столицы  сгорел выпрямитель-он-же-ЗУ аккумуляторного подвала.  Сгорел тихо просто отрубился без спецэффектов и никто ничего не заметил, 380 на входе то есть автоматика их "видит" и генератор не запускает...  А  АКБ потихоньку садятся...     Хватило их... на 30... часов (не минут).    Так что у дизеля  ТОЧНО есть время стартануть. И даже запасной дизель подогнать времени хватит    
ЗЫ
Когда батареи все таки сели было ВЕСЕЛО - вся страна без связи часов 5... я тогда провайдерил, ох и наслушался от абонентов

[Alex_Soroka]

Когда батареи все таки сели было ВЕСЕЛО - вся страна без связи часов 5... я тогда провайдерил, ох и наслушался от абонентов

это еще не вся часть веселья 
АТС  Сименс и Нортел, которые районы города обслуживают, когда "встают" после аварии питания, то начинают "самотестироваться", так вот на 200000 абонентов АТС может легко самотестироваться сутки. 

[Alex_N]

Раньше язык JSL отсеивал людей на профпригодность.

[Кass]

Касс, поясняю,  у отдельного ЗУ  есть  максимальная потребляемая мощность от ввода.     Даже если нагрузка на АКБ превысит  мощность ЗУ в разы,  ЗУ все равно не возьмет от ввода  больше, чем рассчитано. ЗУ просто перейдет с режима CV в режим CC со стороны батарей - будет заряжать их максимально возможным для  ЗУ, током.   И ему наплевать, какой ток забирает в этот момент с АКБ  инвертор.

Вот именно что ему наплевать. Давай я проще поясню. Мощность, потребляемая ИБП равна сумме мощности нагрузки, деленной на к.п.д., и мощности, потребляемой ЗУ. Если выделено мощности к примеру 10 кВА, и стоит автомат на 16А, а нагрузка в какой то момент стала 25 кВА, то какая разница, сколько при этом потребляет ЗУ, если вводной автомат все равно выбьет? Все, кто то должен будет ехать и включать автомат.

Как то раз на центральном телекоме страны\столицы  сгорел выпрямитель-он-же-ЗУ аккумуляторного подвала.  Сгорел тихо просто отрубился без спецэффектов и никто ничего не заметил, 380 на входе то есть автоматика их "видит" и генератор не запускает...  А  АКБ потихоньку садятся...     Хватило их... на 30... часов (не минут).    Так что у дизеля  ТОЧНО есть время стартануть. И даже запасной дизель подогнать времени хватит  

Тут все дело в том, в отапливаемом ли помещении стоит дизель, и обслуживает ли его кто то. В большинстве случаев, они стоят в неотапливаемых помещениях, и обслуживать их забывают. Как правило мы предлагаем заказчикам автоматизировать и их, что бы исключить человеческий фактор. Как правило отказавшиеся рано или поздно возвращаются. Кк это обычно происходит, стоит себе ДГ года 3, и к нему никто не подходит. Потом как то "синий-синий иней лег на провода", бац, питание пропало. Дизель поднатужился, масло холодное, АКБ подсел и все, бобик сдох. И вот начинаются танцы с бубном. Сверху звонят, кулаком стучат, грозятся всех уволить... Если есть ИБП, то их АКБ начинают сдыхать... В общем картина маслом.

А в нормально смонтированной системе ДГ подогревается до рабочей температуры от ИТП отдельным узлом смешения, автоматика отслеживает напряжение на АКБ (примерно как на стенде, но без экспериментов), когда нужно подзаряжает, делает неглубокие КТЦ, оценивает его состояние. Так же осуществляет периодический пуск по регламенту, поддерживая его в БГ.

В итоге звонит порой заказчик, типа ваши чиллеры или там вентиляция там то и там хрен включается. Смотришь удаленно, а у них АВР моргает. Открываешь им тайну, что у них нет питания, и сидят они на ИБП или ДГ, и автоматика сие видит, и лишние потребители блокирует, что бы вы, дай вам волю не задушили дизель. Тогда "ага...", и побежаали выяснять, что там собственно приключилось. Вот что лень с людьми делает.

[UDAV]

Давай я проще поясню. Мощность, потребляемая ИБП

Вы понимаете отличие "ИБП"  и ЗУ отдельно акб отдельно инвертор отдельно?

[Кass]

[user]UDAV[/user], у меня не стоит задача решить вопрос заряда АКБ. Вообще. Стоит задача сделать ограничение общей потребляемой мощности от сети. К примеру на входе 10 кВА, на выходе от 3 до 25 кВА. Все.

Вот что нашел в меню настроек:

Спойлер

Это и есть настройка ограничения для генератора. Нужно теперь найти, как это активизировать.

[UDAV]

у меня не стоит задача решить вопрос заряда АКБ. Вообще. Стоит задача сделать ограничение общей потребляемой мощности от сети.

Эта задача решается отказом от ИБП вообще,  и  переходом на систему    "ЗУ(10КВа)+АКБ+Инвертор(30КВа)".   При этом емкость батарей должна быть такой, что бы выдерживать заряд током, соответствующим мощности 10КВа,  либо городить отдельный токовый датчик для АКБ и  душилку ЗУ на основании его показаний.

Если это невозможно  -   ИБП  придется модернизировать (лезть в него с паяльником\прошивку менять)  следующим образом:     В  ИБП на 25КВа    мощность выпрямителя - порядка 30КВа,  дабы питать одновременно нагрузку и батареи заряжать.     Вам придется  каким то образом  принудительно ограничить мощность выпрямителя до 10КВа,  а после превышения оной  выпрямитель  должен снижать напряжение на своем выходе,  таким образом, что бы выходная мощность оставалась 10КВа (с поправкой на КПД).    При снижении напряжения  АБК ЮПСа   начнут отдавать ток,  компенсируя  необходимую мощность.      Так понятнее?      Выпрямитель качает в АКБ 10КВа,  а инвертор забирает с АКБ 25КВа.    Когда нагрузка на выходе упадет до 3КВа, выпрямитель  поднимает напряжение обратно до 13.55в, следуя алгоритму работы упса (не превышая зарядный ток АКБ, в цепи которых стоит токовый датчик).   Вот так.

Весьма вероятно, что в продвинутых моделях UPS с отдельными программируемыми входами для запитки от генератора, на которых можно задать ограничение по мощности,  данный алгоритм уже реализован "из коробки". 
Мне правда не встречались модели, имеющие несколько   ВХОДОВ,   вероятно потому что они начинаются от 100КВа...

Если денег на такое  нет - можно схитрить и взять несколько UPS  мощностью поменьше - вот вам и готовое ограничение на мощность выпрямителя UPS(читай-нагрузки на фидер питания) - осталось их грамотно включать\выключать вовремя по входу.  Колхоз и костыль, конечно, но если денег нет - пойдет.

P.S.
[user]Кass[/user],   я кажется понял где вы меня не понимаете!   Есть  2 вида  БП,  если разделять их  по реакции на превышение мощности.   Первые - тупо отрубают выход и зажигают лампочку "перегрузка".     Вторые - СНИЖАЮТ НАПРЯЖЕНИЕ     (Третьи-тупо сгорают но сейчас речь не о них ).    Вот если взять  БП второго вида  и  прицепить ему на выход АКБ  - получится естественный буфер мощности.    Понимаете?   

[Кass]

есьма вероятно, что в продвинутых моделях UPS с отдельными программируемыми входами для запитки от генератора, на которых можно задать ограничение по мощности,  данный алгоритм уже реализован "из коробки". 
Мне правда не встречались модели, имеющие несколько   ВХОДОВ,   вероятно потому что они начинаются от 100КВа

Ну так я вроде как показал параметр ограничения мощности для ДГ в спойлере у ИБП всего на 30 кВА. Только нужно будет разобраться, как ему сообщить о том, что питание от ДГ. Если мне не изменяет память, там сухой контакт нужно какой то замкнуть. 

[Кass]

P.S.
 Кass,   я кажется понял где вы меня не понимаете!   Есть  2 вида  БП,  если разделять их  по реакции на превышение мощности.   Первые - тупо отрубают выход и зажигают лампочку "перегрузка".     Вторые - СНИЖАЮТ НАПРЯЖЕНИЕ     (Третьи-тупо сгорают но сейчас речь не о них  ).    Вот если взять  БП второго вида  и  прицепить ему на выход АКБ  - получится естественный буфер мощности.    Понимаете?   

Это понятно, но колхоз городить не хочется, да и не пройдет он. Если какое вмешательство, то при помощи промышленной автоматики по всем правилам. Это мы организовать можем. ИБП покупать не нужно. Он уже есть у меня. Поэтому самым коротким путем мне и видится использовать либо функции ИБП, либо помочь ему автоматикой, благо на объекте уже она есть, и готовится вторая очередь на новом здании.

[UDAV]

колхоз городить не хочется

ЗУ (БП) который просто снижает напряжение при превышении  пороговой мощности - никакой не колхоз, есть вполне себе промышленные, готовые.     

Впрочем, заоффтопились мы, делайте как угодно потом ток расскажите что вышло в итоге

[Кass]

потом ток расскажите что вышло в итоге

ОК, расскажу. А пока оставили ИБП на выходные включенным. Пока заказчик думает о том, какие АКБ покупать на замену, воткнули старые, которые пролежали пару лет в загажнике. НРЦ на батареях 0.8В. Я думал, что вообще не будут брать заряд.нет, НРЦ набрали до нормы. Выдернули через пару дней, по 102-107В. То есть 12.7-13.3В на батарею. Включили смарт режим с тренировкой и оставили.

Можно будет проверить теорию смерти кальциевых АКБ при глубоком разряде. Есть предположение, что возможно лечебным может быть не только переполюсовка, а переформовка АМ после разряда в ноль. Все равно АКБ менять потом, а экспериментировать с 128 АКБ мне нечем. А тут сразу бедет вся статистика.

[Cyberpapa]

воткнули старые, которые пролежали пару лет в загажнике. НРЦ на батареях 0.8В. Я думал, что вообще не будут брать заряд.нет, НРЦ набрали до нормы

Два года назад провел эксперимент:
Отобрал 25 шт 7ач батарей снятых с ИБП, из-за малой емкости. Некоторые из них провалялись, без подзаряда 1-2 года.
Основной критерий отбора - батареи не должны принимать ток. То есть - после нескольких суток заряда, от 14,2 В,  НРЦ не поднималось.
У некоторых, при 60 В, ток заряда менее 1мкА.
Подавляющее большинство с НРЦ  0 - 4 В.
Долил воды, несколько суток отстой.
Через лампы 220 В, подключил к БП 60 В. Когда нити ламп краснели - перебрасывал на БП CCCV 30 В, ток 50-300 мА (точно не помню)
20 победителей хором, прикрутил к БП, через индивидуальные нихромовые, самопальные резисторы.

Лог победителя

Ток разряда 4 А. (0,5-0,6 С)

   Напряжение     Время
     на БП       разряда

     14v20        00м57   (14v2 = 14,2 В  00м57  =  0 минут 57 сек.)
     14v20        01м55  
     14v20        07м49  
     14v20        12м14   
     13v60        10м31  
     14v61        18м15  
     14v41        19м39 
     13v75        15м18 
     14v36        18м28 
     14v55        20м06
     14v53        22м00
     14v63        26м24
     14v36        25м30
     14v50        25м51 

далее деградация

Работаю 3 дня в неделю. Когда отсутствую - всё отключаю. То есть - период между некоторыми КТЦ мог составлять более 56 часов.
Если заряд не успевал завершится, либо, по расчетам, не хватало времени на разряд - продолжал заряд на следующий рабочий день. То есть - мог заряжать до 14,5 В, а на следующий день до 14,2. (потенциометры в БП пора смазать, мехуют) В таблице указано реальное напряжение на батарее перед установкой на разряд.

[Кass]

Подавляющее большинство с НРЦ  0 - 4 В.

Ну это большой разброс. В моем случае у всех НРЦ 0,8 В. Видимо учиьывая тот факт, что батареи работали последовательно, их разброс минимален.

[UDAV]

Видимо учиьывая тот факт, что батареи работали последовательно, их разброс минимален.

Обычно в последовательных цепях бывает строго наоборот.

[ivinn]

Обычно в последовательных цепях бывает строго наоборот.

[user]UDAV[/user], ваше утверждение в тему - https://electrotransport.ru/index.php?topic=3449.msg1265002#msg1265002
пжс прошу взглянуть

[Кass]

Обычно в последовательных цепях бывает строго наоборот.

Интересно, как бы вы этом объяснили? Если учесть, что в кассету устанавливаются АКБ из одной партии, одной коробки, и весь срок службы через них постоянно протекает абсолютно одинаковый ток, то есть одна емкость сливается и одна емкость заливается, то с чего бы им быть разбалансированными. Поясните это не просто ссылками на ОБС, а хотя бы логически. С какого?

В моей практике подобное случается только по причине человеческого фактора, когда в ИБП лезет человек, мало образованный, не аттестованный, и не очень представляющий как и что по уму должно быть, и почему. К примеру не так давно один "товаристчь" получил по шапке, когда меняя вентилятор в инверторе кассеты вытащил, что бы легче было выкатить ИБП, а обратно потом сам засунул. Хорошо на запуск позвал инженера. Вот тогда он и узнал,что даже кассеты нельза менять местами, что на них есть наклейки, и вставляться они должны каждая только со своими "соседями", и только в одну секцию, и только по своим парам. И только так.

[Cyberpapa]

Интересно, как бы вы этом объяснили?

Чем длиннее цепочка из банок - тем больше вероятность выхода из строя одной или нескольких банок.
Например, в последовательной цепи, обрыв одной перемычки между банками и вся цепь батарей, из одной коробки, превращается в груду металлолома из одной коробки.

[user]Кass[/user],  предлагаю рассмотреть не всю коробку батарей соединенных последовательно, а только одну батарею из этой же коробки.
Банки в одной батарее могут быть разбалансированы? А через 3 года ? А через 5 лет ?  А через 10 лет ?

В моей практике подобное случается только по причине человеческого фактора

В моей практике такое случается постоянно , т.к. из-за экономии, батареи меняются не по регламенту, а когда петух
приготовился клевать.
Когда баланс в последовательно соединенных батареях нарушается - батареи меняются на новые и перекочевывают в 12 В инверторы, где и доживают свой век.

Мы стремимся снизить кол-во последовательно соединенных батарей.  96вольтовые бесперебойники выкинули лет 5-7 назад. В серверных, на каждой стойке свой инвертор + 4 x 100 Ач. Так геморра меньше.