Trong trung tâm dữ liệu, hệ thống AC UPS là cơ sở hạ tầng then chốt rất quan trọng, cung cấp nguồn điện liên tục cho tải, đảm bảo mạng lưới hoạt động thông suốt và thiết bị hoạt động bình thường. Trong số đó, pin lưu trữ là bộ lưu trữ năng lượng điện phải là một phần quan trọng của hệ thống AC UPS. Tuy nhiên, do đặc điểm của chính pin và nhiều lý do khác nhau, ít nhiều có sự hiểu lầm về pin được sử dụng trong hệ thống AC UPS và ứng dụng không đạt yêu cầu. Trong ứng dụng thực tế, nhiều tai nạn hoặc hỏng hóc của hệ thống AC UPS là do pin. Do đó, cần phải tăng cường hiểu biết về các yêu cầu ứng dụng pin và đặc điểm của pin trong hệ thống AC UPS, đồng thời lựa chọn và sử dụng pin đúng cách để đảm bảo chúng có thể phát huy hết vai trò của mình.

Pin trễ thời gian dài và pin tốc độ cao

Pin được sử dụng trong trung tâm dữ liệu thường có thể được chia thành ba loại theo loại xả, cụ thể là "xả dòng điện cao tức thời" cho máy phát điện diesel, "xả dòng điện nhỏ, độ trễ dài" cho hệ thống điện truyền thông và "xả cho hệ thống UPS AC". "Xả tốc độ cao".

Trong nguồn điện của thiết bị mạng lưới truyền thông truyền thống, thời gian dự phòng của hệ thống nguồn điện truyền thông về cơ bản được thiết kế và cấu hình theo nhiều giờ tải thiết kế. Chẳng hạn như 10 giờ, 8 giờ, ít nhất là 3 ~ 5 giờ. Bộ pin về cơ bản ở trạng thái làm việc sạc và xả "trễ dài, dòng điện thấp". Theo dòng điện xả ở tốc độ 10 giờ, năng lượng điện có thể giải phóng lần lượt là 100Ah, 200Ah và 1000Ah.

Đối với hệ thống UPS AC công suất cao, do điện áp cao, thường sử dụng pin 6V hoặc 12V. Bị hạn chế bởi dung lượng pin, số lượng nhóm song song và chi phí đầu tư, thời gian dự phòng chỉ thấp tới 15 phút. Nói cách khác, tốc độ xả của bộ pin đã thấp hơn nhiều so với tốc độ 10 giờ và dòng xả thực tế của bộ pin lớn hơn nhiều so với dòng xả tốc độ 10 giờ. Phương pháp xả của pin lưu trữ đã được chuyển thành phương pháp xả "tốc độ cao" giữa "độ trễ thời gian dài và dòng điện thấp" của pin dự phòng truyền thống để liên lạc và "xả dòng điện cao tức thời" của pin khởi động. Theo quan điểm của công nghệ hiện tại và cấu trúc quy trình của pin axit chì kín có van điều chỉnh, pin dự phòng liên lạc được thiết kế và sản xuất theo "độ trễ dài, dòng điện thấp" không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu ứng dụng.

Một kỹ sư của Guangdong Inventec Electronics Co., Ltd. cho biết, cùng một loại ắc quy chì-axit đơn 12V hoặc 6V có sự lựa chọn hoàn toàn khác nhau cho các dịp sử dụng khác nhau. Khi sử dụng trong các trạm truyền thông truyền thống, trạm gốc không dây, v.v., nên tiếp tục sử dụng ắc quy chì-axit truyền thông "dòng điện nhỏ, độ trễ dài" truyền thống; trong khi bộ ắc quy được sử dụng trong hệ thống UPS AC của trung tâm dữ liệu nên được lựa chọn cho bộ ắc quy "tốc độ cao" xả dòng điện lớn. Không nên nhầm lẫn và lạm dụng hai loại này.

Tác hại của lỗi ngắn mạch DC

Hệ thống cung cấp điện trong trung tâm dữ liệu có thể chia thành hai mạch: AC và DC. So với mạch AC, ảnh hưởng của sự cố mạch DC sẽ lớn hơn.

Những lý do chính như sau:

1. Mạch ngắn

Mạch ngắn của bộ pin có hại hơn dòng điện xoay chiều. Trong những trường hợp bình thường, biện pháp chính để xử lý hỏa hoạn do mạch ngắn điện là cắt nguồn điện. Đối với nguồn điện xoay chiều, vì năng lượng điện đến từ lưới điện chính hoặc máy phát điện diesel từ trên xuống dưới, khi xảy ra lỗi mạch ngắn điện, sẽ luôn có một thiết bị bảo vệ chính sẽ hoạt động để cắt mạch điện ngắn mạch kịp thời. Và khi bộ pin nằm ở cuối hệ thống cung cấp điện, năng lượng điện được cung cấp từ dưới lên trên, miễn là cầu chì bảo vệ của bảng phân phối điện DC hoặc bộ ngắt mạch bảo vệ của bộ pin bị cắt ngang, sẽ không có biện pháp bảo vệ nào khác. Khi xảy ra lỗi mạch ngắn, thường không thể cắt hiệu quả mạch điện bị ngắn mạch. Ngoài ra, dòng điện một chiều không giống như sóng sin AC và suất điện động tức thời bằng không khi không có điểm giao nhau bằng không. Một khi xảy ra lỗi mạch ngắn điện, rất dễ gây ra sự lan truyền. Tuy nhiên, trở kháng sau khi đoản mạch chỉ phụ thuộc vào điện trở của dây dẫn và điện trở bên trong của bộ pin, còn dòng điện đoản mạch về cơ bản là gần như vô hạn.

2. Gây ra tình trạng mất mạng

Hệ thống cung cấp điện DC trong nguồn điện truyền thông là hệ thống cốt lõi để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho thiết bị mạng truyền thông, và bộ pin dự phòng là nguồn cung cấp điện khẩn cấp của mạng truyền thông. Đối với hệ thống cung cấp điện DC, bộ pin được kết nối trực tiếp song song trong mạch cung cấp điện DC ở đầu ra của bộ chỉnh lưu. Chính vì sự tồn tại của bộ pin dự phòng nên sự cố mất điện lưới hoặc sự cố ngắn mạch điện ở phía AC sẽ không trực tiếp dẫn đến sự cố gián đoạn nguồn cung cấp điện của mạng truyền thông. Tương tự như vậy, đối với hệ thống UPS AC, miễn là biến tần và các mạch tiếp theo hoạt động bình thường, bộ pin dự phòng có thể phát huy tác dụng. Tuy nhiên, nếu hệ thống nguồn DC, đặc biệt là bộ pin, bị ngắn mạch điện, chắc chắn sẽ khiến điện áp đầu ra của hệ thống nguồn DC giảm ngay lập tức, gây mất điện cho thiết bị tải, dẫn đến gián đoạn mạng và ảnh hưởng nghiêm trọng đến luồng thông tin liên lạc thông suốt.

3. Cháy trong phòng máy tính

Sau khi xảy ra hiện tượng đoản mạch điện của bộ pin, nếu không tìm thấy mạch điện và cắt mạch điện kịp thời thì chắc chắn sẽ gây ra hỏa hoạn. Bộ pin chất lượng càng tốt và có công suất càng lớn thì thiệt hại càng lớn.

Do đó, việc bảo vệ quá dòng của mạch DC trong hệ thống UPS AC của trung tâm dữ liệu, đặc biệt là bộ pin, đặc biệt quan trọng. Cần đặc biệt chú ý đến hộp bảo vệ pin gần bên cạnh bộ pin và công tắc tích hợp phải là cầu dao hoặc cầu chì DC (hoặc AC và DC). Nếu sử dụng nhiều bộ pin song song, nên đặt công tắc đầu ra chung và Mỗi nhóm pin lưu trữ được cung cấp công tắc để bảo vệ và vận hành.

Phân tích và phát hiện lỗi ngắn mạch pin và rò rỉ chất lỏng

Trong số các nguyên nhân gây ra hiện tượng đoản mạch điện ở bộ ắc quy trong hệ thống UPS AC, rò rỉ ắc quy gây ra hiện tượng đoản mạch ở khung ắc quy hoặc giảm khả năng cách điện, dẫn đến hiện tượng đoản mạch gián tiếp giữa điện cực dương và điện cực âm thông qua khung ắc quy. Nhưng đây lại là một vấn đề rất nghiêm trọng.

Phát hiện rò rỉ và biện pháp phòng ngừa

(1) Chọn pin thông thường, thương hiệu lớn

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại pin giả và pin tân trang. Ưu điểm lớn nhất của loại pin này là giá rẻ, nhưng lại cực kỳ nguy hiểm; vật liệu vỏ có thể được làm bằng vật liệu thứ cấp, tương đối giòn, cứng và dễ vỡ, dẫn đến rò rỉ; thậm chí cắt góc, Giảm đầu tư, độ dày của vỏ không đủ và không thể chịu được áp lực hoặc va chạm thông thường phát sinh trong quá trình sử dụng.

Do đó, về cơ bản, cần đảm bảo rằng các sản phẩm pin mua là pin từ các nguồn thông thường và các thương hiệu lớn. Trong thị trường trong nước hiện nay, pin công suất lớn Inventec được sử dụng rộng rãi trong ngành.

(2) Lựa chọn nhân viên kỹ thuật lắp đặt có trình độ

Liên kết lắp đặt là một quá trình cực kỳ quan trọng. Trong quá trình lắp đặt, bao bì pin phải được tháo ra và vỏ pin sẽ tiếp xúc trực tiếp với giá đỡ/tủ pin, cộng với trọng lượng của pin, rất dễ gây ra va đập. Nếu bạn muốn xử lý cẩn thận, bạn cần có sức mạnh thể chất lớn, tính chuyên nghiệp và tinh thần trách nhiệm, nếu không kết quả sẽ rất không thỏa đáng; và việc vỡ vỏ pin do lắp đặt sẽ không thể nhìn thấy tại thời điểm chấp nhận, điều này sẽ chôn vùi những nguy hiểm tiềm ẩn cho giai đoạn sau.

Nên lựa chọn đội ngũ thi công chuyên nghiệp, có trình độ chuyên môn, quản lý chặt chẽ, công nghệ tốt và chế độ hậu mãi đảm bảo để đảm bảo toàn bộ quá trình thi công được kiểm soát và đảm bảo.

(3) Phương pháp cô lập vật lý

Chỉ bằng cách loại bỏ mọi rủi ro có thể xảy ra và thực hiện các biện pháp phòng ngừa, chúng ta mới có thể đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của sản phẩm và thiết bị, đồng thời giảm thiểu phát hiện rủi ro. Cách ly pin khỏi giá đỡ/tủ là một giải pháp hiệu quả. Một khay nhựa không dẫn điện (xem Hình 2) được sử dụng giữa pin và khung. Khi có rò rỉ chất lỏng, axit sẽ vẫn ở trong khay để tránh hình thành vật thể sống với khung pin, có thể tránh điện giật hiệu quả.

(4) Phương pháp giám sát pin thời gian thực

Nguyên lý: Khi chất lỏng rò rỉ, với sự mất mát của axit, khả năng truyền dòng điện của pin giảm xuống và trở kháng bên trong tăng lên. Hiệu suất cuối cùng là sự gia tăng điện trở bên trong của pin và sự thay đổi điện áp. Bằng cách đánh giá sự thay đổi của điện trở bên trong và điện áp của pin, có thể đánh giá pin có bất thường không. Phương pháp: Chọn một hệ thống giám sát pin phù hợp, phát hiện điện áp, nhiệt độ và điện trở bên trong của từng pin theo thời gian thực, đặt giá trị báo động và cung cấp báo động âm thanh và ánh sáng khi có bất thường, để nhân viên bảo trì có thể tìm và xử lý ngay lập tức, để tránh rủi ro.

Thiết bị có thể liên tục phát hiện 24 giờ, biết được các thông số của pin kịp thời và phân tích xu hướng thay đổi của pin theo dữ liệu lịch sử của pin, nắm bắt kịp thời tuổi thọ và trạng thái của pin, ngăn ngừa sự cố trước khi chúng xảy ra.

(5) Phương pháp giám sát điện trở cách điện

Nguyên tắc: Trong trường hợp cách ly giữa mạch ắc quy và mạch AC, khi chất lỏng rò rỉ, axit ắc quy sẽ tiếp xúc với giá/tủ ắc quy. Do hiệu ứng dẫn điện của chất điện phân, lúc này, trở kháng giữa điện cực dương và điện cực âm của ắc quy và giá ắc quy sẽ giảm. Nếu trở kháng nhỏ hơn, nếu nhỏ hơn một giá trị nhất định sẽ có nguy cơ bị điện giật. Phương pháp: Chọn một màn hình trở kháng cách điện DC phù hợp, phát hiện trở kháng của cực dương/cực tính của ắc quy và giá/tủ ắc quy theo thời gian thực, cài đặt giá trị báo động và cung cấp báo động bằng âm thanh và hình ảnh khi có bất thường, để nhân viên bảo trì có thể phát hiện ngay, xử lý và tránh rủi ro. Hiện nay, các nhà sản xuất trong nước đã có công nghệ tương ứng, có thể phát hiện chính xác, không có kết quả dương tính giả và chi phí thấp.

(6) Phương pháp kiểm tra thường xuyên

Tiến hành bảo dưỡng, loại bỏ bụi, quan sát, kiểm tra trở kháng, v.v. ba tháng hoặc nửa năm một lần, và tiến hành kiểm tra và ghi chép tương ứng theo danh sách kiểm tra được liệt kê để đảm bảo công tác kiểm tra được thực hiện hiệu quả. Công việc này có thể do chính người dùng sắp xếp hoặc có thể giao cho nhân viên dịch vụ sau bán hàng chuyên nghiệp của nhà sản xuất nguồn điện hoặc công ty bên thứ ba.

Bản tóm tắt:

Có nhiều phương pháp khác nhau, và chìa khóa là phòng ngừa sớm và kiểm tra thường xuyên. Các phương pháp trên có thể được sử dụng kết hợp (lưu ý: 3 và 5 không thể sử dụng cùng một lúc), điều này sẽ làm giảm khả năng xảy ra rủi ro theo nhiều cấp độ hoặc thậm chí loại bỏ hoàn toàn.