王兰
安科瑞电气有限公司
无人平台UPS电池多次浮充电流过高，介绍了UPS霍尔电流传感器应用于系统的结构和工作原理，DCS组态，实现UPS电池浮充电流远程监控，异常电流故障报警，推动无人平台自动化管理进程。
霍尔电流传感器；UPS；蓄电池；DCS
某海洋石油无人驻守采油平台配备1套 20kV·A的UPS自平台投产以来，该装置自平台投产以来UPS电池多次浮充电流过高，导致电池长期处于异常高温状态。UPS正常使用对采油平台供电安全影响较大，同时可能造成设备损坏甚至火灾，存在很大的安全隐患。为了避免设备和安全风险造成的问题，投入了大量的劳动力和物质资源成本，增加了无人平台的检查频率，定期检测电池浮动充电电流值，判断电池的工作状态。为了避免设备和安全风险造成的问题，投入了大量的劳动力和物质资源成本，增加了无人平台的检查频率，定期检测电池浮动充电电流值，判断电池的工作状态。电池浮动充电电流信号通过技术手段远程传输到中央控制室DCS，实时监控电流值，报警异常电流故障。
平台配备UPS该装置位于平台夹层甲板上 应急开关之间的容量为20kV·A，由2台UPS由170块镍镉电池组成的电池组，一个旁路电源柜，一个负载分配柜，一个电池组，电池组安装在电池间，主要装置包括整流器、逆变器、静态转换开关、电池等。
1)整流器。它是将交流电转换为直流元件。整流器由其内部微处理器控制，将配电柜的交流电转换为高质量的直流电，过滤后提供逆变器并浮动充电。
2）逆变器。与整流器的功能相反，逆变器是将整流器转换的直流电转换为交流电其电源来自整流器或电池。逆变电流为负载提供高质量、持久、稳定的交流正弦波电压。
3)静态转换开关。其功能是防止正常电流与旁路电流之间的瞬时电源中断和继电器触点拉弧
采用静态开关后，转换开关的过渡时间大大降低，0.2mS以内。
4)电池组。当主电源或整流器出现故障时，电池组作为备用电源工作，并通过逆变器向负载供电。
UPS系统电池充放电的过程也是能量转化的过程。当电网电压正常工作时，电能从电能转化为电池的化学能，主电源向负载和电池充电，UPS系统电池充电示意如图1所示；当主电源突然停电时，电池的化学能转化为电能，为减少对生产的影响，电池放电为重要负荷提供电源，UPS如图2所示。当电池完全充电时，它的容量就足够了UPS电气设备同时供电30台min。
霍尔电流传感器主要适用于交流、直流、脉冲等复杂信号的隔离和转换。DCS、AD、DSP、PLC、直接采集二次仪表等采集装置，具有响应时间快、电流测量范围宽、精度高、过载能力强、线性好、抗干扰能力强等优点。
霍尔电流传感器可直接将被测主电路电流转换为线性比例输出的4~20mA直流电流信号。应急配电间UPS配电柜电池断路器下口安装霍尔电流传感器，可将电池浮充电流转化为可以DCS模拟量卡接受4~20mA直流电流信号。
新接入的4~20定义在中央控制室上位机中mA参数量程、报警值和历史趋势组态模拟量输入通道，并分配到相应的控制器中。使用图形组态软件进行参数图形组态、下装程序UPS电池浮充电流的中央控制室远程监控功能。最后，通过现场测量电池浮充电流值DCS确认人机界面显示浮充电流值的相对比DCS准确收集数值。
无人平台通过增加霍尔电流传感器实现UPS通过铺设电缆和中央控制室组态，收集电池浮充电流DCS远程在线监控电池浮充电流，加强对无人平台重要设备的管理。
电池浮充电流运行数据远程传输DCS，便于中央控制室值班人员第一时间监控电池浮充电流值，设置参数报警值。当电池浮充电流异常时，发出报警，便于第一时间获取信息，为应急处理留出足够的时间。本项目有效降低了无人平台的检查频率，降低了无人平台管理的人力物力成本，避免了浮充电流异常造成的电池损坏甚至平台火灾，促进了无人平台的自动化管理过程。
利用霍尔电流传感器将电池浮充电流转化为DCS模拟量卡接受4~20mA电流信号，从而将UPS蓄电池浮充电流远传至DCS，操作员可以在那里DCS在操作画面上快速直观地观察浮充电流值。该项目具有较强的理论基础和硬件条件基础，不仅具有较高的应用价值，而且具有广泛的推广意义，为未来现场设备的在线监控提供了实践参考经验。
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