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UPS電池異常故障案例
近日在市電切換過(guò)程中遇到UPS和備用電池組同時(shí)出現(xiàn)故障案例現(xiàn)總結(jié)后分享給大家,。
故障現(xiàn)象：UPS在市電切換過(guò)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(shí)UPS機(jī)組面板出現(xiàn)母線電壓異常,、BCB開(kāi)路等異常告警，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲,；
UPS在轉(zhuǎn)換過(guò)程中未對(duì)負(fù)載側(cè)供電造成任何影響,，機(jī)房供電正常。
對(duì)UPS供電回路進(jìn)行檢查,，檢查結(jié)果如下：
1,、電源側(cè)：主路、旁路開(kāi)關(guān)合閘狀態(tài)正常,，各項(xiàng)電量數(shù)據(jù)無(wú)異常,；
2、備用電池組：電池開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài),，現(xiàn)場(chǎng)電池組各電池外觀正常,，無(wú)變形、滲漏液現(xiàn)象,；連接銅排及線纜正常,，無(wú)外觀及溫升異常等變化；
3,、負(fù)載側(cè)：各斷路器狀態(tài)無(wú)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(wú)異常,，各開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)及線纜無(wú)溫升異常變化,；
4、UPS本體：已轉(zhuǎn)旁路運(yùn)行狀態(tài),，報(bào)警內(nèi)容為BCB開(kāi)路,。
一,、緊急處理措施
UPS出現(xiàn)異常切換，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查確定對(duì)后端負(fù)載輸出未造成影響,，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員立即采取以下措施進(jìn)行處理,，防止外市電異常停電從而導(dǎo)致UPS所帶機(jī)房負(fù)載出現(xiàn)異常斷電現(xiàn)象。
1,、立即聯(lián)系UPS廠家技術(shù)人員到場(chǎng)檢查及技術(shù)支持；
2,、立即聯(lián)系電池廠家技術(shù)人員到場(chǎng)技術(shù)支持及對(duì)電池組檢查,；
3、立即將UPS運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為主路正常逆變供電模式,，用臨時(shí)電纜對(duì)異常切換UPS旁路電源作臨時(shí)處理（從同機(jī)房其他負(fù)載低的UPS輸出屏支路開(kāi)關(guān)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(chǎng)運(yùn)維人員對(duì)異常切換UPS從以下幾個(gè)方面進(jìn)行排查：
1、UPS廠家技術(shù)人員對(duì)出現(xiàn)異常切換的UPS內(nèi)部控制程序通過(guò)廠家內(nèi)部軟件進(jìn)行排查,，將故障UPS內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄導(dǎo)出篩查,；
2、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員從動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)導(dǎo)出故障報(bào)警記錄數(shù)據(jù)及UPS電池組的數(shù)據(jù),，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查核對(duì)和分析,，導(dǎo)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(gè)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(chǎng)運(yùn)維人員用萬(wàn)用表（因電池內(nèi)阻儀故障）對(duì)UPS電池組192塊電池逐一進(jìn)行單體電壓測(cè)量,，測(cè)量結(jié)果為整體電壓在2.2~2.3V左右，個(gè)別電池電壓異常為2.8V左右,，電池組外觀無(wú)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(cè)量數(shù)據(jù)顯示除個(gè)別電池電壓偏高外無(wú)特殊異常,。
4、為準(zhǔn)確定位故障電池,，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)UPS電池組進(jìn)行分組隔離放電測(cè)試排查,。
四、UPS電池組隔離放電測(cè)試：
測(cè)試前準(zhǔn)備工作：
1,、UPS狀態(tài)檢查：檢查待測(cè)試UPS現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài),，供電電壓、電流,、頻率等電量數(shù)據(jù),，檢查UPS的負(fù)載率及負(fù)荷電流等,，檢查UPS控制面板有無(wú)其他異常報(bào)警數(shù)據(jù)等；
2,、UPS電源,、負(fù)荷側(cè)檢查：對(duì)待測(cè)UPS供電電源路由、開(kāi)關(guān)容量,、開(kāi)關(guān)狀態(tài),、負(fù)荷電流及供電電量等數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，對(duì)UPS輸出屏各開(kāi)關(guān)狀態(tài)及負(fù)荷情況進(jìn)行檢查,；
3,、對(duì)待測(cè)UPS旁路電源采取臨時(shí)安全處理措施，從同機(jī)房低負(fù)荷UPS輸出屏備用支路開(kāi)關(guān)接臨時(shí)線供電以防市電出現(xiàn)異常,；
4,、準(zhǔn)備相應(yīng)電壓等級(jí)的測(cè)試用負(fù)載類(lèi)設(shè)備（現(xiàn)場(chǎng)假負(fù)載為三相阻性負(fù)載）及連接電纜、斷路器備件等,；
5,、在待測(cè)電池組各電池上連接電池電壓測(cè)試設(shè)備，以便測(cè)試時(shí)采集測(cè)試數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存記錄,；
6,、對(duì)待測(cè)電池組進(jìn)行計(jì)劃分組，檢查現(xiàn)場(chǎng)情況,，查看測(cè)試線接駁位置等,；
7、計(jì)算電池組分組后電池組電壓和待接假負(fù)載功率,，提前計(jì)算出測(cè)試時(shí)負(fù)荷電流待與實(shí)際測(cè)試時(shí)對(duì)比,；
8、對(duì)待接假負(fù)載接線環(huán)境狀況及內(nèi)部接線組別,、路由進(jìn)行摸底,，并與廠家技術(shù)人員進(jìn)行咨詢(xún)交流，以利于測(cè)試安全,；
9,、測(cè)試通信器材準(zhǔn)備--對(duì)講機(jī)3部。
10,、安全用具,、工具：測(cè)試接線時(shí)用到的絕緣手套、絕緣扳手等相應(yīng)用具等,。
測(cè)試注意事項(xiàng)：
1,、必須檢查核對(duì)UPS工作狀態(tài)、負(fù)荷狀況等數(shù)據(jù),，在負(fù)載率超過(guò)40%時(shí)需慎重測(cè)試,；
2,、檢查假負(fù)載是否與電池組放電工作匹配（電壓等級(jí)、功率,、負(fù)載性質(zhì)及接線方式等等）,；
3、需嚴(yán)格遵守操作規(guī)則,，在與電池組接線時(shí)需佩戴相應(yīng)等級(jí)的防護(hù)用品,，使用絕緣工具，防止觸電事故發(fā)生,；
4,、放電測(cè)試主回路和控制回路均需設(shè)置相應(yīng)電壓、電流等級(jí)的斷路器,，以防發(fā)生異常時(shí)及時(shí)切斷電源，保障測(cè)試人員及設(shè)備安全,。
5,、接線時(shí)先將負(fù)載側(cè)各接頭接好并檢查安全后方可與電池組相應(yīng)的正、負(fù)極連接,；接線應(yīng)牢固,，不可虛接，以防電池放電工作時(shí)接頭出現(xiàn)打火,、過(guò)熱等現(xiàn)象,。
6、電池組放電時(shí),，除檢查人員外其他人員不可在現(xiàn)場(chǎng)逗留,，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備送排風(fēng)設(shè)備并開(kāi)啟；同時(shí)放電測(cè)試機(jī)房門(mén)應(yīng)處于常開(kāi)狀態(tài),。
7,、放電測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別電池外觀及電壓異常變化,，應(yīng)立即停止放電測(cè)試，待查明原因并排除后方可繼續(xù)。
測(cè)試過(guò)程：
準(zhǔn)備工作完成后,，開(kāi)始測(cè)試工作；
1,、首先對(duì)UPS本體及電源側(cè)及負(fù)荷側(cè)各開(kāi)關(guān)儀表數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,，無(wú)異常后方可進(jìn)行下一步操作；
2,、將假負(fù)載安放到樓道通風(fēng)良好,、疏散安全的位置，將備用電纜與假負(fù)載進(jìn)行連接（接線電纜中間設(shè)置直流4P400A斷路器一個(gè),，開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置）備用,；
3,、將假負(fù)載控制電源與相應(yīng)電壓等級(jí)的備用開(kāi)關(guān)接好備用；
4,、通過(guò)對(duì)講與監(jiān)控人員確認(rèn),，斷開(kāi)UPS電池組開(kāi)關(guān)，準(zhǔn)備接線,；電池組側(cè)按計(jì)劃好的接線方式及電壓等級(jí)(通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(fù)載電壓?jiǎn)蜗?20V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(hào)電池連接銅排拆下,，將與假負(fù)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(fù)載零線相接的臨時(shí)線與電池組負(fù)極連接好備用,。
5,、開(kāi)啟電池組監(jiān)控設(shè)備，開(kāi)始監(jiān)測(cè)待測(cè)試各電池?cái)?shù)據(jù),；
6,、將假負(fù)載控制回路電源送電，開(kāi)啟假負(fù)載,；將電池測(cè)試臨時(shí)線中間開(kāi)關(guān)合閘并用萬(wàn)用表測(cè)試開(kāi)關(guān)兩端電壓是否與電池組電壓一致（—216V）,；
7、開(kāi)啟假負(fù)載測(cè)試模式:選擇相應(yīng)功率等級(jí)的負(fù)載開(kāi)關(guān)測(cè)試（開(kāi)始時(shí)應(yīng)選擇較小功率）,，用鉗形電流表實(shí)時(shí)檢測(cè)電纜承載的測(cè)試電流（不能超載測(cè)試）,。
8、通過(guò)測(cè)試,，觀察電池組各電池電壓降狀況,，是否有個(gè)別電池電壓降較大，同時(shí)檢查各電池外觀狀況,。測(cè)試電流不宜超過(guò)電池組C10放電電流,，測(cè)試時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)電池組壓降結(jié)合，單體電池電壓以不低于1.85V為宜,。
9,、測(cè)試結(jié)束后恢復(fù)電池組接線及開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
測(cè)試結(jié)果：
通過(guò)對(duì)各電池排查及3輪對(duì)UPS電池組采用直流接假負(fù)載方式放電測(cè)試,，終發(fā)現(xiàn)第62號(hào)電池在大電流放電時(shí)出現(xiàn)內(nèi)部開(kāi)路故障,，從而導(dǎo)致UPS在倒閘操作過(guò)程中電池組逆變供電故障，致使UPS切換到旁路運(yùn)行,。
五,、后期工作思路及改進(jìn)措施
為確保UPS及后備電池組等設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，針對(duì)本次蓄電池故障現(xiàn)象，制定以下改進(jìn)措施：
1.要求電池廠家及時(shí)提供同規(guī)格蓄電池組并派技術(shù)人員配合現(xiàn)場(chǎng)電池更換工作,。
2.對(duì)蓄電池組全面檢查,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題電池，及時(shí)采取措施處理,，防患于未然,；
3.開(kāi)展電池隱患排查專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)，組織維護(hù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有蓄電池進(jìn)行熱點(diǎn),、外觀及相關(guān)參數(shù)檢測(cè)工作,，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改；
4.組織現(xiàn)場(chǎng)值班人員進(jìn)行應(yīng)急操作培訓(xùn),，提高現(xiàn)場(chǎng)值班人員安全防范意識(shí)和應(yīng)急處置能力,；
5.每年UPS電池組測(cè)試工作需按期執(zhí)行，測(cè)試方式經(jīng)技術(shù)人員商榷統(tǒng)一后執(zhí)行,；對(duì)電池組的測(cè)試結(jié)果應(yīng)及時(shí)進(jìn)行分析和溝通,，以便于及時(shí)調(diào)整措施；一切以機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)供電及設(shè)備安全為準(zhǔn)則,。
作者簡(jiǎn)介：
董占學(xué)：數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維管理人員,，曾先后就職于上海數(shù)據(jù)港等多家公司作電氣工程師。