De ce o baterie de rezervă UPS oferă mai puțină durată de funcționare decât cea calculată după instalare? 

Raspuns direct: O baterie de rezervă pentru UPS oferă o durată de funcționare mai mică decât cea calculată atunci când instalația reală nu mai corespunde ipotezelor de dimensionare. Diagnosticați wați și VA măsurați, factorul de putere, rata de descărcare a bateriei, temperatura, starea de încărcare, stocarea și istoricul de îmbătrânire, starea încărcătorului, dezechilibrul șirurilor, căderea de tensiune a cablului, pierderile UPS și întreruperea tensiunii joase înainte de a decide că capacitatea bateriei în sine este insuficientă.

Acest proces de depanare este destinat inginerilor de instalații, operatorilor de centre de date, echipelor de întreținere a telecomunicațiilor, spitalelor, fabricilor industriale, integratorilor de sisteme, distribuitorilor și cumpărătorilor OEM care investighează durata scurtă de funcționare după punere în funcțiune. USYTU furnizează sisteme UPS și baterii de stocare pentru aplicații cu sarcini critice. Prima referință de produs pentru acest subiect este Categoria de produse baterii, dar diagnosticul ar trebui să înceapă cu dovezi de funcționare măsurate, mai degrabă decât cu o înlocuire imediată a bateriei.

Ce simptom are de fapt site-ul?

„Timpul de rulare este prea scurt” poate descrie mai multe erori diferite. Echipa de întreținere ar trebui să înregistreze mai întâi ceea ce s-a schimbat între calculul de dimensionare inițial și evenimentul real.

Prima lecție din industrie este simplă: nu începe prin a înlocui bateriile. Începeți prin a reconstrui promisiunea inițială a timpului de execuție și condițiile exacte în care trebuia să fie îndeplinită.

Pasul 1: reconstruiți calculul original al timpului de rulare

Cumpărătorul trebuie să găsească calculul aprobat, oferta, programul bateriei, modelul UPS, starea de testare și cerințele de acceptare. Dacă timpul de funcționare inițial s-a bazat pe o sarcină, temperatură, model de baterie, tensiune de întrerupere sau rata de descărcare diferită, sistemul instalat poate să se comporte în mod consecvent cu designul său real, chiar dacă operatorul se aștepta la un rezultat mai lung.

Înregistrați ipotezele inițiale:

• Sarcina protejată în wați
• Sarcina protejată în VA
• Factorul de putere utilizat în calcul
• Modelul UPS și modul de funcționare
• Modelul bateriei și numărul de unități sau șiruri
• Tensiunea nominală a bateriei și capacitatea declarată
• Durata de descărcare utilizată pentru selectarea bateriei
• Baza temperaturii
• Sfârșit de descărcare sau bază de întrerupere
• Marja de îmbătrânire sau de proiectare, dacă proiectul a cerut una
• Sarcini auxiliare incluse sau excluse

O greșeală comună a cumpărătorului este să păstreze doar răspunsul final, cum ar fi „30 de minute”, pierzând în același timp ipotezele din spatele acestuia. Fără aceste presupuneri, depanarea după instalare devine o presupunere.

Pasul 2: Măsurați sarcina reală în wați și VA

Timpul de funcționare ar trebui să fie reconciliat cu sarcina pe care UPS-ul o suportă de fapt. Programul echipamentului conectat poate diferi de sarcina reală de funcționare deoarece dispozitivele au fost adăugate, îndepărtate, reconfigurate sau încărcate diferit după punerea în funcțiune.

Verificați atât wați, cât și VA, deoarece selecția UPS-ului și descărcarea bateriei sunt afectate de sarcina electrică reală și de factorul de putere al echipamentului protejat. O reclamație privind timpul de funcționare poate apărea după o schimbare a sarcinii chiar și atunci când panoul frontal al UPS-ului arată în continuare un procent pe care operatorii îl consideră „normal”.

Dosarul de întreținere ar trebui să cuprindă:

• Wați măsurați în timpul testului de funcționare controlat
• VA măsurat în aceeași perioadă
• Factorul de putere
• Sarcină maximă sau în schimbare în timpul evenimentului
• Ce sarcini sunt de fapt conectate la ieșirea UPS
• Orice încărcături necritice care au fost adăugate după punerea în funcțiune
• Consumul intern și auxiliar al UPS, acolo unde este relevant pentru metoda de calcul aprobată

Un alt cost ascuns este „creșterea silențioasă a sarcinii”. Adăugările mici făcute de diferite departamente se pot acumula până când acumulatorul este evaluat în raport cu o sarcină pe care nu a fost proiectat să o suporte.

Pasul 3: Folosiți datele exacte despre descărcarea bateriei în loc de multiplicarea Ah

Capacitatea amperi-oră nu este o cantitate constantă de energie utilizabilă la fiecare rata de descărcare. Datele exacte de descărcare publicate ale modelului de baterie ar trebui să fie utilizate pentru durata de funcționare și starea de tensiune finală prevăzută.

lui USYTU Baterie de stocare 12-250AH este listat cu o tensiune nominală de 12 V și o capacitate nominală de 250 Ah la rata de 20 de ore. Datele despre produse din baza de date furnizată listează, de asemenea, 187,5 Ah la o rată de 3 ore și 137,5 Ah la o rată de 1 oră la 25°C. Aceste cifre arată de ce un calcul simplu de energie de 12V × 250Ah nu ar trebui utilizat ca model de durată finală pentru o descărcare de mare viteză a UPS.

O a doua referință, the Baterie de stocare 12-120AH, este listat ca 12V și 120Ah la o rată de 20 de ore, cu 90Ah la o rată de 3 ore și 66Ah la o rată de 1 oră la 25°C. Cumpărătorii ar trebui să utilizeze informațiile complete despre descărcare specifice modelului și cererea reală de curent sau de putere a proiectului atunci când confirmă durata de funcționare.

Acesta este unul dintre cele mai importante puncte tehnice de achiziție din articol: două baterii cu tensiune nominală similară și etichete Ah pot necesita în continuare calcule diferite ale duratei de funcționare atunci când curbele de descărcare, rezistența internă, temperatura, vârsta și condițiile de întrerupere diferă.

Pasul 4: Reconciliați temperatura cu baza de dimensionare

Performanța bateriei și durata de viață sunt dependente de temperatură, astfel încât temperatura de testare trebuie înregistrată și comparată cu condițiile utilizate în datele furnizorului și în calculul proiectului. O încăpere a bateriei care este material mai rece sau mai fierbinte decât baza de dimensionare poate produce un rezultat diferit de execuție și o cale de îmbătrânire diferită.

Cumpărătorul ar trebui să evite aplicarea unui factor de corecție universal, cu excepția cazului în care acesta este susținut de datele exacte ale producătorului de baterii sau de metoda de proiect aprobată. În schimb, înregistrați:

• Temperatura ambiantă a bateriei
• Temperatura reprezentativă a unității bateriei acolo unde procedura aprobată o cere
• Anomalii recente ale HVAC sau ale temperaturii camerei
• Temperatura de depozitare înainte de instalare
• Dacă bateriile au fost lăsate să atingă condiția de funcționare prevăzută înainte de testare

O greșeală de întreținere este testarea după o defecțiune HVAC a încăperii și apoi utilizarea rezultatului pentru a condamna acumulatorul fără a lua în considerare mediul schimbat.

Pasul 5: Confirmați starea de încărcare și istoricul de încărcare

Un banc de baterii nu poate furniza durata de funcționare calculată dacă nu a atins starea de încărcare necesară. Acest lucru se poate întâmpla după o întrerupere recentă, o perioadă de reîncărcare incompletă, setări ale încărcătorului care nu se potrivesc cu cerințele aprobate ale bateriei, o defecțiune a încărcătorului sau o instalare care a fost depozitată pentru o perioadă lungă de timp înainte de punere în funcțiune.

Pentru o investigație de rulare, examinați:

• Timpul de la ultimul eveniment de evacuare
• Perioada de reîncărcare înainte de testare
• Istoricul alarmelor UPS sau încărcător
• Setările încărcătorului față de specificațiile aprobate ale bateriei
• Citirile de unități individuale sau de șir colectate în conformitate cu procedura de întreținere aprobată
• Datele de depozitare și punere în funcțiune
• Toate bateriile înlocuite separat de restul șirului

O greșeală obișnuită a cumpărătorului este să execute teste de rulare repetate prea apropiate. Al doilea test poate fi mai scurt deoarece acumulatorul nu s-a recuperat complet, nu pentru că al doilea test a scos la iveală un nou defect.

Pasul 6: Verificați echilibrul șirurilor, conexiunile și căderea de tensiune

Băncile de baterii UPS conțin mai multe unități conectate în serie și pot conține, de asemenea, șiruri paralele. O unitate slabă, o conexiune anormală, o problemă cu cablul sau un dezechilibru al șirurilor pot determina UPS-ul să ajungă la oprirea de joasă tensiune înainte ca restul capacității bateriei să fie utilizată pe deplin.

Deoarece sistemele de baterii UPS pot implica energie DC periculoasă, aceste verificări trebuie efectuate numai de personal calificat conform procedurii aprobate de la locație și de la producător. Scopul diagnosticului este de a identifica comportamentul anormal de tensiune și pierderea excesivă fără a crea riscuri suplimentare.

Aici trebuie să fie separate „calitatea bateriei” și „calitatea instalării”. Un furnizor nu trebuie să fie învinovățit pentru pierderea timpului de funcționare cauzată de cablarea pe teren și nu trebuie să se aștepte ca un instalator să rezolve o baterie defectă prin modificarea dimensiunilor cablurilor.

Pasul 7: Verificați ipotezele întreruperii de joasă tensiune a UPS și pierderea invertorului

UPS-ul va înceta să mai folosească bateria atunci când logica sa de control atinge condiția de joasă tensiune sau de protecție definită. Dacă calculul timpului de funcționare a folosit o bază diferită de tensiune finală față de UPS-ul instalat, rezultatele calculate și măsurate vor diferi.

Cumpărătorul trebuie să confirme:

• Baza de întrerupere a tensiunii joase sau de sfârşit de descărcare utilizată în calculul de proiectare
• Setarea reală a UPS-ului sau comportamentul de control pentru configurația citată
• Dacă datele de descărcare a bateriei utilizează aceeași condiție de tensiune finală
• Pierderile de conversie UPS incluse în metoda de calcul
• Orice condiție de derating sau de funcționare care modifică puterea utilizabilă a bateriei

O eroare frecventă de achiziție este combinarea tabelului de descărcare a bateriei al unui furnizor cu ipoteza de deconectare a UPS a altui furnizor fără a verifica dacă cele două definiții sunt compatibile.

Cum pot cumpărătorii să separe o problemă cu baterie de o problemă de dimensionare?

Cum arată un incident reprezentativ de scurtă durată?

Scenariu: O cameră de echipamente de telecomunicații raportează că timpul de rezervă al UPS-ului este mult mai scurt decât ținta inițială de punere în funcțiune. Acesta este un scenariu reprezentativ de depanare, nu un caz revendicat de client USYTU.

Context de afaceri: Site-ul a fost pus inițial în funcțiune cu o sarcină UPS și un banc de baterii definite. Pe parcursul anului următor, echipamentele de rețea au fost adăugate în mai multe proiecte mici. Calculul original al timpului de rulare rămâne în fișierul de întreținere, dar programul de încărcare curent nu a fost actualizat.

Problema: În timpul unui test de întrerupere controlată, UPS-ul ajunge la oprirea bateriei descărcate mai devreme decât se aștepta. Echipa de întreținere propune înlocuirea tuturor bateriilor deoarece se presupune că banca s-a degradat.

Cauza: Echipa compară durata de funcționare observată cu ținta inițială, dar nu a măsurat wați și VA actuali, nu a verificat rata exactă de descărcare a bateriei sau nu a confirmat istoricul de reîncărcare. Când sarcina este măsurată, aceasta este mai mare decât sarcina de punere în funcțiune. Calculul inițial s-a bazat, de asemenea, pe Ah nominal, mai degrabă decât pe datele exacte de descărcare de durată mai scurtă.

Soluție: Site-ul reconstruiește baza de dimensionare inițială, măsoară sarcina curentă, confirmă modelul bateriei și configurația șirului, analizează temperatura și istoricul de încărcare și efectuează un test controlat conform procedurii aprobate. Calculul revizuit este comparat cu rezultatul măsurat înainte de eliberarea oricărei comenzi de înlocuire.

Valoarea deciziei cumpărătorului: Site-ul evită înlocuirea unui banc complet de baterii pur și simplu pentru că durata reală de funcționare nu mai corespunde unui calcul învechit. Decizia de achiziție se bazează pe sarcina măsurată, performanța de descărcare specifică modelului și starea malului. Dacă este necesară o capacitate suplimentară, noua cotație este dimensionată la sarcina curentă și cea prognozată, mai degrabă decât să repete configurația originală.

Cum ar trebui să fie documentat un test de funcționare sau de capacitate controlat?

Ar trebui planificat un test controlat astfel încât sarcinile critice să rămână protejate și să fie respectate procedurile electrice și de siguranță ale șantierului. Articolul nu înlocuiește procedura de punere în funcțiune sau de întreținere a producătorului UPS-ului. Valoarea testului provine din colectarea de dovezi suficiente pentru ca un furnizor sau o echipă de service să reproducă calculul.

Înregistrare:

• Data și motivul testului
• Modelul UPS și starea de funcționare
• Modelul bateriei, data instalării și configurația șirului
• Wați măsurați, VA și factor de putere
• Baterie și temperatura camerei
• Istoricul stării de încărcare și al reîncărcării înainte de testare
• Tensiunea de pornire și observațiile relevante ale șirului/unității în conformitate cu procedura aprobată
• Timp scurs
• Secvență de alarmă și punctul de întrerupere real
• Comportamentul de reîncărcare post-test
• Orice indicație anormală de baterie, cablu, conector sau UPS

Pentru cumpărătorii care sunt încă în stadiul de dimensionare, mai degrabă decât depanarea unei bănci instalate, ghidul existent al USYTU privind Formula de funcționare a UPS, exemple și dimensionarea bateriei poate susține calculul inițial. Diagnosticarea sistemului instalat din acest articol începe după ce calculul teoretic a fost deja făcut.

Ce dovezi ar trebui trimise UPS-ului sau furnizorului de baterii?

Ce greșeli ale cumpărătorului cauzează înlocuirea inutilă a bateriei?

• Utilizarea sarcinii de proiectare inițială după ce echipamentul protejat s-a extins.
• Calcularea timpului de funcționare de la Ah nominal fără datele exacte ale ratei de descărcare.
• Testare înainte ca banca să finalizeze reîncărcarea necesară.
• Ignorarea temperaturii camerei și a istoricului de depozitare pe termen lung.
• Înlocuirea întregii bănci pentru că un șir sau o unitate a atins limita devreme.
• Presupunând că toate bateriile de 12 V cu aceeași etichetă Ah sunt interschimbabile.
• Amestecarea ipotezelor bateriei și UPS de la diferiți furnizori fără a reconcilia condițiile de întrerupere și de descărcare.
• Neînregistrarea testului controlat, lăsând furnizorul fără dovezi de evaluat.

Întrebări frecvente

De ce durata reală de funcționare a UPS-ului este mai scurtă decât calculul Ah?

Deoarece Ah nominal este declarat în mod normal într-o condiție de descărcare definită. Încărcările UPS-ului pot descărca bateria mult mai repede, iar durata reală de funcționare depinde și de temperatură, întrerupere, pierderi UPS, starea de încărcare, starea bateriei și sarcina reală.

Ar trebui să înlocuiesc bateriile dacă timpul de funcționare este scurt după instalare?

Nu înainte ca ipotezele de dimensionare și condițiile de instalare să fie verificate. Verificați mai întâi sarcina curentă, datele exacte despre descărcare, starea de încărcare, temperatura, comportamentul șirului, căderea tensiunii și întreruperea. Cauza principală poate fi dimensionarea sau instalarea, mai degrabă decât defecțiunea bateriei.

De ce contează ambele wații și VA?

Ele descriu diferite aspecte ale sarcinii electrice. UPS-ul trebuie să suporte cerința de putere aparentă, în timp ce durata de funcționare a bateriei este legată de puterea reală absorbită prin UPS și de pierderile de conversie ale acestuia. Măsurați ambele în timpul diagnosticului.

Poate o baterie de 250Ah să ofere întotdeauna o durată de funcționare de două ori mai mare decât o baterie de 120Ah?

Nu. Durata de funcționare depinde de modelul exact al bateriei, rata de descărcare, tensiunea finală, temperatură, vârsta, tensiunea sistemului, configurația șirului, eficiența UPS-ului și sarcina. Comparați datele de descărcare specifice modelului și nu numai raportul Ah.

Temperatura scăzută a camerei poate reduce durata de funcționare a bateriei UPS?

Da, puterea bateriei poate diferi de baza de dimensionare atunci când temperatura se schimbă. Utilizați datele exacte ale producătorului sau metoda aprobată de corecție a proiectului în loc de un factor de temperatură generic.

De ce timpul de funcționare se înrăutățește după mai multe întreruperi apropiate?

Este posibil ca banca să nu fi revenit la starea de taxă necesară între evenimente. Verificați capacitatea încărcătorului, timpul de reîncărcare, frecvența întreruperii și orice alarmă a încărcătorului înainte de a evalua capacitatea bateriei.

Ce ar trebui să trimit unui furnizor când întreb despre durata scurtă de funcționare?

Trimiteți calculul original, modelele UPS și baterie, configurația șirului, wați curenti/VA/factor de putere, temperatura, istoricul instalării și stocării, istoricul încărcării, înregistrarea controlată a testelor, alarme, punctul de întrerupere, cantitatea, destinația și timpul de funcționare necesar.

Solicitați o diagnoză de rulare sau o revizuire a redimensionării bateriei

Pregătiți calculul original al timpului de funcționare, wați și VA curent, factorul de putere, modelul UPS, modelul bateriei și configurația șirului, data instalării, temperatura camerei, istoricul de întrerupere recentă și reîncărcare, rezultatele testelor controlate, informații despre alarmă și întrerupere, durata de funcționare necesară, cantitatea, destinația și ținta de livrare. Trimiteți-le prin intermediul USYTU pagina de contact si oferta. Echipa poate revizui configurațiile bateriei disponibile, poate compara sarcina măsurată cu datele de descărcare specifice modelului, poate identifica informațiile de diagnostic lipsă și poate pregăti o ofertă de înlocuire sau de redimensionare cu ipoteze și excluderi declarate.