来自现场的故事…
人们经常向我们索取由于电池故障而造成的重大UPS故障及破坏的电池数据及图表。如果要找到这样的数据,除非Cellwatch用户忽略系统警报,任由危险发生。
人们经常向我们索取由于电池故障而造成的重大UPS故障及破坏的电池数据及图表。如果要找到这样的数据,除非Cellwatch用户忽略系统警报,任由危险发生。而我们对于Cellwatch产品的设计目标却是在Cellwatch正确安装和操作的情况下,避免因为电池故障而造成的危险。
终于,我们找到了一组电池曲线,它们来自于一位工程师。曲线反映出电池竟然在周末这短短的几天时间内发生了严重故障 --这种情况是比较罕见的。
以下是系统的相关信息,让我们大致了解电池系统的配置情况。被监测的系统为三台小型UPS,每台UPS配备两组并联的电池组,每组包含16节电池单体。在故障发生前的星期五,其中有两台UPS的浮充电压约上升了7伏。对于电池工程师来说,相较与其它严重的电压升高,电压上升7伏足可以忽略不计。而对于16节12伏的电池单体来说,这相当于升高了半节电池单体的电压。
从Cellwatch记录下来的数据中不难看出,充电电流上升至13安培,在周末的两天时间里,其中一个电池单体的浮充电压已接近16伏,电池柜中的温度也上升至140华氏度(60摄氏度)。最终,一个12伏单体虽未爆炸,但它的燃烧导致了整组电池的损坏,需要将整组电池彻底更换。
电压曲线清晰的显示出UPS2,电池串2,第5号电池单体,从4月11日星期五开始,电压升高,并且承受了过充电压。
相信对电池比较了解的人们可能已经猜出了事故的原因。 这是由于电池热失控而造成的。通过每天测量并记录电池数据,Cellwatch能够在电池发生严重热失控和着火之前的很长时间里发现故障电池。事实上,Cellwatch已被广泛的应用于符合美国国家电气规范608.3的公司。Cellwatch作为推荐设备不仅能够发现热失控,还能够有效的预防热失控现象。
从电池房的工作记录中了解到,现场的工程师准备在接下来的一周里,把发现故障的UPS电池组里的16个电池单体全部更换。但NDSL电池顾问经过查看电池数据发现,UPS2和UPS3的浮充电压已在周五全部上升,我们建议工程师仔细查看电池系统,避免严重故障的发生。
巧合的是,UPS设备的年度维护也在周五进行,此时浮充电压已开始进一步升高。UPS工程师却发现UPS面板上显示三台UPS中有两台UPS的浮充电压较低,于是他们便升高了UPS的浮充电压。事后,工程师们用已经校准的手持式数字电压表(DVM)测量了电池开关两端的电压,发现这两台UPS所显示的电压比实际测量电压低7伏左右。
UPS工程师简单的认为,充电器的充电电压太低,于是草率的将浮充电压升高,这将会带来严重的后果。错误的判断电池状态并且采取了错误的行动使得问题变得更加严重。值得注意的是,Cellwatch系统准确的显示出了浮充电压的升高,并且确定了发生热失控的电池单体(电池编号为5),以及在周六触发了电池警报。电池维护人员本应立即采取行动排查故障。然而,整个周末充电电流不断增加,直到周一UPS2的充电电流达到13安培,此时温度也达到最大值。
这种充电电压超过电池的负荷能力,并且先于欧姆值触发警报的情况是比较少见的。但即使在未调高充电器电压的情况下,Cellwatch也能够准确的发现落后电池,在电池发热进而转入过充状态之前告警。而在这个实例中,原本出现故障的电池单体在增加了充电电压之后,其状态迅速恶化。
直到4月14日,这个UPS中的所有电池单体电压下降,从欧姆值曲线图里也可以观察到相应的情况,整个电池串的单体欧姆值上升并超过25毫欧。
(注意: 部分下降的曲线是由于某些DCM的信道内的电池欧姆值超过正常可读取范围从而被系统截取。)
经验总结:
- 不要在周五进行UPS维护,除非在周末有工程人员值守检查系统状态。
- UPS工程师要及时校正UPS设备保证其面板显示值正确。
- 安装Cellwatch系统并确保有工程师及时查看监测结果,及时安排电池检修工作。
同时温度曲线也显示在周六时温度警报被触发,并且在周日或周一早上,温度达到峰值。
从电流曲线中也可以明显看到,电流和温度曲线变化一致。Cellwatch不会对充电电流报警,但其它测量值的警报早在电流发生明显变化之前就被触发了。