Документ 4981895

Применение технологий
MIDTRONICS для повышения
надежности и сокращения затрат
на обслуживание АКБ
Конференция ИКТ в ТЭК, Москва, 21 апреля 2011г.
Михаил Кулигин, генеральный директор ЗАО «Логический Элемент»
Аккумуляторные батареи
Аккумуляторные батареи –
это основной элемент
системы гарантированного
электропитания, от состояния
которого зависит
работоспособность всей
системы в целом.
Применение аккумуляторов в ТЭК
Корпоративная связь и АСУ
ИБП в ЦОДах, серверных
и офисных площадках
Электроустановки на объектах
производственной
инфраструктуры
Статистика отказов ИБП
Хорошо известно, что всего лишь 2% всех отказов ИБП связано
электроникой ИБП и неправильной настройкой,
Остальные 98% - это выход из строя АКБ
АКБ
ИБП
Статистика отказов АКБ: причины
5%
25%
70%
произ. дефекты
неправильное
применение или
эксплуатация
форс-мажор
Требования некоторых нормативных
документов по контролю за состоянием
АКБ в процессе эксплуатации
Наименование
документа
Входной контроль
ГОСТ 26881-86
Общие
технические
условия.
Виды испытаний при
входном контроле
аккумуляторов по
требованиям Потребителя.
Испытание на емкость
является определяющим на
приемо-сдаточных
испытаниях.
ГОСТ Р МЭК
60896-2-99
Закрытые типы
Испытание на емкость.
Испытание на пригодность
работы в режиме
непрерывного подзаряда.
ГОСТ Р МЭК 8961-95 Открытые
типы
ПУЭ
Испытание на емкость.
1. Измерение
сопротивления изоляции.
2. Проверка емкости
отформованной
аккумуляторной батареи.
3. Проверка электролита.
4. Химический анализ
электролита.
5. Измерение напряжения
на элементах.
Контроль
монтажа
Профилактический контроль
Ежемесячный
Ежеквартальный
Полугодовой
Ремонт
Годовой
Эксплуатация аккумуляторов должна производиться в
соответствии с технической документацией по эксплуатации и
требованиями настоящего стандарта.
Текущий
Капитальный
Требования некоторых нормативных
документов по контролю за состоянием
АКБ в процессе эксплуатации
Профилактический контроль
Наименование
документа
Входной
контроль
Контроль
монтажа
Ежемесячный
Контроль
по
емкости
В соответствии с
требованиями
правил
устройства
электроустановок
, правил
безопасности при
эксплуатации
электроустановок
, настоящих
Правил и
инструкций
заводовизготовителей.
Напряжение и
плотность
электролита во
всех и температура
электролита в
контрольных
элементах;
напряжение и ток
подзаряда
основных и
добавочных
аккумуляторов;
уровень
электролита.
Сопротивлени
е изоляции.
Контроль
по
емкости
Сборка
аккумуляторов,
монтаж батарей и
приведение их в
действие
согласно
требованиям
действующих
технологических
инструкций.
Проверка
напряжения,
плотности, уровня
и температуры
электролита в
контрольных
аккумуляторах и
аккумуляторах с
пониженным
напряжением
Ежемесячный
+ Измерение
сопротивлени
я изоляции
батареи
ПТЭЭП
Минэнерго
РД 34.50.502-91
Ежеквартальный
Полугодовой
Ремонт
Годовой
Текущий
В зависимости от
состояния
батареи, но не
реже 1 раза в год
- уравнительный
заряд (дозаряд)
батареи.
Контрольные
разряды батарей по мере
необходимости
или 1 раз в 1 - 2
года.
Ежекварта
льный +
Промыван
ие пробок
Полугодовой +
1. Контрольный
разряд.
2. Проверка
работоспособност
и при разряде.
3. Химический
анализ
электролита.
Капитальный
Капитальный ремонт
аккумуляторов типа
СК - не ранее чем
через 15 - 20 лет
эксплуатации.
Капитальный ремонт
аккумуляторов типа
СН не производится.
Замена
аккумуляторов - не
ранее чем через 10
лет эксплуатации.
К текущему
ремонту
относятся
работы по
устранению
различных
неисправност
ей АБ,
выполняемы
е, как
правило,
силами
эксплуатацио
нного
персонала
Капитальный ремонт
АБ типа СК - не ранее
чем через 15-20 лет
эксплуатации.
Капитальный ремонт
аккумуляторов типа
СН не производится,
аккумуляторы
заменяются. Замена
- не ранее чем через
10 лет эксплуатации.
Методы контроля АКБ по емкости
Внутренний тест ИБП, ЭПУ
Нагрузочное тестирование
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг
Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
Нагрузочное тестирование
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг
Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
«-» Высокая опасность, долго и
дорого
Экспресс тестирование,
постоянный мониторинг
Методы контроля АКБ по емкости
«-» Отсутствует поэлементный
контроль, недостовер. данных
«-» Высокая опасность, долго и
дорого
Какие технологии существуют?
Технология измерения проводимости
10
0
95
% остаточной емкости
90
85
80
130
% от опорной проводимости
Проводимость
аккумуляторной батареи,
измеряемая на низких
частотах (20-100 Hz), является
индикатором её состояния
годности.
Проводимость
аккумуляторной батареи
коррелирует с результатами
теста на измерение емкости
методом нагрузочного
тестирования (корреляция >=
95 %)
Проводимость
аккумуляторной батареи
является надежным
прогнозным показателем
окончания срока службы
аккумуляторной батареи.
% остаточной емкости
Связь остаточной емкости и проводимости
120
110
100
Проводимость
90
80
10
90
20
100
30
40
50
60
Время жизни АКБ
70
80
Опыт применения в ТЭК
Объект тестирования: ФСК ЕЭС ПС, г. СанктПетербург
Дата: 26 ноября 2009 года
Тестируемые аккумуляторные батареи:
• Батарея А: Аккумуляторная батарея, 105 x 2В
элементов типа 4HOPzS 400
• Батарея В: Аккумуляторная батарея, 21 x 2 B
элементов типа Hoppecke
Опыт применения в ТЭК
Короткие замыкания внутри
элементов батареи
Низкая остаточная
емкость < 30%
Опыт применения в ТЭК
Опыт применения в ТЭК
Остаточная емкость
менее 80%
Результат тестирования
Временные затраты:
• 10 секунд на один замер
• 1 час на группу АКБ состоящую из 105 элементов
Выявлено:
• 2 элемента с остаточной емкостью <80%: №91 и
№100
• 3 элемента с критически низкой остаточной
емкостью <30%: №16, №23, №32
• 4 внутренних замыкания батарейных элементов :
№3, №5, №75 и №96
Применяемое оборудование
Применяемое оборудование
Применяемое оборудование
CellGuard System – система мониторинга АКБ
• Беспроводной
интерфейс
• Клиент-серверная
архитектура
системы
• Использование
технологии
измерения
проводимости
Midtronics
CellGuard System – система мониторинга АКБ
• Проводимость
• Напряжение
• Температура
моноблока
• Сопротивление
перемычек
• Разрядные кривые
CellGuard System – система мониторинга АКБ
Архитектура CellGuard
Основные элементы системы
мониторинга:
•Беспроводные сенсоры,
устанавливаемые на
тестируемые аккумуляторные
моноблоки. Номинал 2, 4, 6, 8, 6,
10, 12 и 16 В. Питание сенсоров
осуществляется от
контролируемых моноблоков.
•Модули VTC – сбор
температуры, напряжения всей
АКБ и тока.
•Модули сбора данных – BCU.
Осуществляют сбор данных по
беспроводному интерфейсу с
Systemсенсоров и от VTC
•Сервер сбора данных с
установленным ПО Celltraq
CellGuard System – система мониторинга АКБ
Пример применения
Достоинства предлагаемого решения
• Технология измерения полной проводимости
АКБ – это достоверно, быстро и безопасно
• Беспроводной интерфейс передачи данных
• Все оборудование сертифицировано и
внесено в госреестр средств измерений РФ
• Русифицированное оборудование и ПО
• Невысокая TCO системы CellGuard System и
тестеров
• Техническая и Сервисная поддержка 24/7/365
в России
Эффект от внедрения
 Уменьшение операционных затрат на обслуживание
АКБ (достоверно, быстро, безопасно, искл.
человеческого фактора)
 Обеспечение безопасности энергоснабжения и
непрерывности сервисов (снижение рисков отказов
и простоев)
 Инструменты комплексного управления парком АКБ
(ввод, гарантия, утилизация)
 Способствует повышению энергетической
эффективности предприятия (ФЗ № 261-ФЗ от 3
ноября 2009 года)
Статистика отказов АКБ: причины
Человеческий
фактор
Гарантия,
утилизация
5%
25%
произ. дефекты
70%
неправильное
применение или
эксплуатация
форс-мажор
ROI: мониторинг 14 площадок ЦОД
Затраты на проведение ежеквартального контроля
напряжения и проводимости, руб. без НДС в год *
3 406 768,00
Затраты на проведение ежегодного 10 часового
тестирования с привлечением сторонней компании,
руб. без НДС в год
1 607 692,00
Затраты на электроэнергию при проведении
ежегодного нагрузочного тестирования, руб. без НДС в
год
Ежегодный рост цен на электроэнергию, %
Ежегодный рост цен на услуги сторонних организаций,
%
Срок окупаемости, без учета коэфф.
дисконтирования:
16 022,62
25
10
4,77 года
ROI: мониторинг 14 площадок ЦОД
Затраты, руб
45,000,000
40,000,000
35,000,000
30,000,000
Первоначальные вложения
25,000,000
20,000,000
15,000,000
10,000,000
5,000,000
0
0
1
2
3
4
Время, год.
5
6
7
8
Ключевые клиенты SPP:
Telecommunications
Electric Power
UPS Suppliers
Battery Suppliers
Корпоративные клиенты Midtronics:
Transportation Division
Спасибо за внимание
Вопросы!?
Михаил Кулигин
ЗАО “Логический Элемент”
Официальное торговое представительство в России и странах СНГ
125190, Россия, Москва, Ленинградский пр., д.80, корпус. 23.
Тел./факс: (495) 229 3632, тел. :(495) 642 2444