| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌 | 韓國友聯(lián)蓄電池 | 型號 | 12V4AH |
| 加工定制 | 是 | 產(chǎn)地 | 韓國 |
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5 UPS電容爆炸問題
(1)UPS電容爆炸的原因
UPS的電容一般是指其內(nèi)部的直流濾波電容和儲能電容及輸入輸出交流濾波電容,UPS電容爆炸一般是指直流濾波電容和儲能電容,它通常選用容量較大的電解電容。電容爆炸一般是因?yàn)槟蛪簡栴}造成的,其本質(zhì)原因有二個(gè):
①內(nèi)部電介質(zhì)絕緣強(qiáng)度下降導(dǎo)致電容擊穿
·電容本身質(zhì)量問題。近年來,一些廠家為了降低產(chǎn)品售價(jià),提高產(chǎn)品中標(biāo)的競爭力,選用了壽命較短的直流濾波電容,這也是導(dǎo)致目前發(fā)生電容爆炸故障的事例日益增多的主要原因。
·溫度。電容器的使用壽命隨溫度的增加而減小,溫度加速介質(zhì)與電解液化學(xué)反應(yīng)使介質(zhì)隨時(shí)間退化,耐壓值下降。另外溫高還會導(dǎo)致漏電流增大。在直流正向電壓施加于電容器一段時(shí)間后仍有一個(gè)微小電流持續(xù)從正電極流向負(fù)電極,這個(gè)微小的電流即稱為漏電流,漏電流越小表明電介質(zhì)制作得越精良,漏電流的特性是隨著溫度的升高越來越大。為防止電解液蒸發(fā),電容一般采用密封結(jié)構(gòu),散熱性較差。如果熱量不能及時(shí)排出去,器件內(nèi)部溫度上升會很快,導(dǎo)致漏電流的進(jìn)一步增大;根據(jù)電流熱效應(yīng),漏電流增大又會導(dǎo)致溫度上升,熱量積累惡性循環(huán),使電容內(nèi)部電解液沸騰和汽化,氣壓迅速增大到外殼無法承受時(shí),就會爆炸。
如果防護(hù)設(shè)計(jì)的不好,電解液噴濺到電路板上,檢測控制電路受損還會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。電容溫度高的原因一是機(jī)房環(huán)境較差,長期不維護(hù)造成UPS內(nèi)部積塵過多,散熱不良。二是空調(diào)送/回風(fēng)通道設(shè)計(jì)不好,UPS周圍環(huán)境溫度較高。
解決的方法為每年對UPS做一次內(nèi)部除塵;做好空調(diào)設(shè)計(jì),避免局部高溫;采用遠(yuǎn)紅外成像儀、遠(yuǎn)紅外測溫儀等檢測儀對濾波電容的異常溫升進(jìn)行檢測,及時(shí)更換有潛在故障隱患的電容,防患于未然。
②外部電壓超過電容的耐壓值
UPS內(nèi)部的儲能直流電容耐壓值一般為直流450～500V,以POWERWARE9150/930510kVAUPS為例,其內(nèi)部直流母線電壓為400VDC,而直流電解電容的耐壓值是450VDC。UPS中的相控整流器控制著輸出直流電壓的高低,UPS使用年限
越長,相控整流器電路器件參數(shù)越老化。市電波動(dòng)時(shí),會造成內(nèi)部400V直流電壓波動(dòng),波動(dòng)的電壓幅值很可能會超過450V,造成直流電解電容過壓,再加上電容長期使用耐壓性能下降,就會發(fā)生爆裂。解決的方法是選用大品牌UPS設(shè)備,把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān);到達(dá)報(bào)廢年限的UPS堅(jiān)決報(bào)廢(一般UPS壽命是5～7年,建議5年報(bào)廢);使用超過3年的UPS要定期檢查內(nèi)部的電容,看看有沒有漏液、鼓包、容量是不是已經(jīng)下降到其容量誤差下限等,這些是爆炸的前兆。
(2)UPS電容爆炸的幾種可能現(xiàn)象及分析
理論上,并機(jī)系統(tǒng)中一臺UPS故障,故障UPS應(yīng)自動(dòng)退出系統(tǒng),其他正常工作。但現(xiàn)實(shí)中電容爆炸時(shí)卻不一定是這樣。統(tǒng)計(jì)資料顯示一旦發(fā)生電容爆炸故障,90%以上的幾率會導(dǎo)致并機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)輸出停電或閃斷故障(中斷時(shí)間大于8～20ms),從而導(dǎo)致負(fù)載癱瘓幾十分鐘甚至幾小時(shí)。
①除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS單機(jī)處于逆變器自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài)之外,其余的各臺UPS似乎都處于“正常的”逆變器電源供電狀態(tài)。這是因?yàn)椴C(jī)UPS系統(tǒng)中一臺設(shè)備逆變器發(fā)生故障導(dǎo)致系統(tǒng)輸出電壓波動(dòng),或是輸出交流電壓中含有很高的直流成分電壓,或是拉低了系統(tǒng)輸出電壓,從而影響到負(fù)載。
②除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS單機(jī)處于逆變器自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài),其他UPS的輸入開關(guān)或UPS并機(jī)系統(tǒng)的總輸入開關(guān)跳閘,UPS處于電池組提供能量的逆變器供電狀態(tài)。這種情況主要原因是電容爆炸的UPS的逆變器發(fā)生了內(nèi)部短路故障,由于逆變器并聯(lián),導(dǎo)致其他UPS逆變器輸出瞬間短路,輸出電流瞬間增大,而這些電流不是供給負(fù)載,而是供給內(nèi)部短路的UPS,從而造成正常的UPS瞬間過載,進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)輸入開關(guān)跳閘。
③“N+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)中各臺UPS的輸人、輸出配電柜中的開關(guān)都配置為斷路器開關(guān)。一臺UPS的濾波電容爆炸,其余UPS的輸入、輸出開關(guān)全都跳閘。這是因?yàn)榻涣鬏斎霝V波電容爆炸造成市電小范圍供電環(huán)境惡化。UPS都有輸入濾波器,該濾波器都有電感線圈,輸入市電在瞬時(shí)發(fā)生突變,相當(dāng)于感性負(fù)載兩端電壓突變,從而產(chǎn)生反向電動(dòng)勢,沖擊相關(guān)的斷路器,斷路器都有過壓保護(hù)和過流保護(hù)功能,開關(guān)全都跳閘。
④并機(jī)系統(tǒng)中除了發(fā)生電容爆炸的那臺UPS逆變器自動(dòng)關(guān)機(jī),其余UPS均處干“正常的”逆變器供電狀態(tài),負(fù)載正常工作的情況。這種僥幸情況不會超過10%,一般是交流輸入電容爆炸或者直流電解電容爆炸沒有影響到檢測控制電路。
6 結(jié)束語
核心機(jī)房UPS維護(hù)難度大,故障率高,發(fā)生事故影響大。為了減少核心機(jī)房UPS事故,需要深入分析其發(fā)生事故的各種可能原因,做好基礎(chǔ)維護(hù)工作,將事故隱患消除在萌芽狀態(tài)。
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