Замена аккумуляторов ИБП Eaton 9355 30 кВА: АКБ COEN Plus LHR1236W, Курск

Инженеры «Масэнерго» выполнили замену аккумуляторов ИБП Eaton 9355 30 кВА (онлайн-топология, двойное преобразование) на объекте государственного заказчика в Курске. В каждом из двух ИБП выработавшие ресурс АКБ CSB GP1272 F2 серии General Purpose заменены на 144 новые высокотоковые АКБ COEN Plus LHR1236W 12 В серии High Rate — четыре линейки по 36 штук. После замены ИБП проверены в режимах статического байпаса и работы от батарей и переданы заказчику в рабочем состоянии.

Диагностика: почему потребовалась замена аккумуляторов ИБП Eaton 9355

Система бесперебойного питания объекта построена на двух трёхфазных ИБП Eaton 9355 30 кВА, введённых в эксплуатацию в 2009 и 2015 годах. Во внутренних батарейных линейках стояли АКБ CSB GP1272 F2 (12 В, 7,2 А·ч). Для этой серии CSB указывает проектный срок службы до 5 лет в буферном режиме, по классификации EUROBAT — 3–5 лет, класс Standard Commercial.

В ходе планового технического обслуживания инженер провёл замер ёмкости АКБ измерителем Fnirsi HRM-10 и контроль индивидуальных характеристик каждого блока — напряжения и внутреннего сопротивления — по методике IEEE Std 1188-2005. Внутреннее сопротивление — главный диагностический параметр свинцово-кислотной VRLA-батареи: его рост показывает, что блок теряет способность отдавать ток. По результатам замеров батареи CSB GP1272 F2 признаны выработавшими ресурс и рекомендованы к замене.

Состав системы: два ИБП Eaton 9355 30 кВА с внутренними батареями

Eaton 9355 (ранее Powerware 9355) — трёхфазный ИБП двойного преобразования в корпусе «башня» со встроенными батареями и сервисным байпасом. По паспорту модель 30 кВА выдаёт 27 кВт при выходном коэффициенте мощности 0,9. Заряд батарей управляется технологией ABM с трёхступенчатым алгоритмом, которая по данным производителя продлевает срок службы АКБ.

На объекте установлена модификация 9355-30 с четырьмя внутренними батарейными линейками АКБ 7 А·ч. В каждой линейке 36 блоков по 12 В. Всего к ИБП подключено пять линеек: четыре внутренние и одна внешняя. Во внешней линейке стояли 36 АКБ Panasonic LC-X1224APG — в тот же выезд их заменили на 36 новых АКБ Delta HRL 12-26 X.

Рабочие параметры ИБП в нормальном режиме, зафиксированные в акте:

• Входное напряжение: 211–218 В по фазам, частота 50 Гц;

• Выходное напряжение: 230–232 В при норме 230 В;

• Выходной ток: 25,0 / 23,3 / 17,1 А по фазам L1–L3;

• Коэффициент нагрузки: 55% при норме не более 80%, cos φ 0,93;

• Напряжение N-PE: 0,01 В;

• Температура в помещении: 19 °C при норме 15–25 °C.

Почему для замены выбраны АКБ COEN Plus LHR1236W

Старые CSB GP1272 F2 относятся к серии General Purpose — это батареи общего назначения, которые ставят и в охранные системы, и в аварийное освещение. COEN Plus LHR1236W — серия High Rate: индекс W означает, что главный параметр — мощность на коротком разряде, то есть ровно тот режим, в котором ИБП работает от батарей. Сравнение по данным производителей:

• Мощность при 15-минутном разряде до 1,67 В/эл: LHR1236W — 36 Вт/элемент, GP1272 F2 — 28,6 Вт/элемент. Разница — около 26% в пользу новых АКБ;

• Ёмкость: LHR1236W — 7,49 А·ч при 10-часовом разряде до 1,80 В/эл; GP1272 — 7,2 А·ч при 20-часовом разряде до 1,75 В/эл. На длинном разряде батареи сопоставимы, выигрыш LHR — в токовой отдаче;

• Технология: обе — герметичные необслуживаемые VRLA AGM. В LHR применён сплав решёток PbCaSn (меньше газовыделение и саморазряд), эффективность рекомбинации кислорода — не ниже 98%, корпус ABS класса UL94-V0;

• Габариты: LHR1236W — 151 × 65 × 93,5 мм (99,5 мм с клеммой), GP1272 F2 — 151 × 65 × 94,3 мм. Новые АКБ встают на штатные места во внутренних отсеках Eaton 9355 без переделки;

• Клеммы: T2 у LHR1236W и F2 у GP1272 — обе плоские Faston шириной 6,35 мм, штатные перемычки подходят;

• Масса: 2,7 кг против 2,4 кг — больше активной массы в том же объёме;

• Рабочая температура: от −20 до +50 °C.

Для ИБП это означает запас мощности батарейного комплекта при переходе на батареи без изменения конфигурации линеек. АКБ COEN Plus поставляет «Масэнерго», поэтому батареи были подобраны под посадочное место и зарядный режим Eaton 9355 заранее.

Замена АКБ Panasonic LC-X1224APG на Delta HRL 12-26 X во внешней линейке

Внешняя батарейная линейка была собрана на АКБ Panasonic LC-X1224APG — батареях серии LC-X для резервного питания. Для них Panasonic указывает ожидаемый срок службы в буферном режиме около 6 лет при 25 °C. Линейку полностью заменили на 36 АКБ Delta HRL 12-26 X — серия HRL-X предназначена для ИБП, ЦОД и систем связи. Сравнение по данным производителей:

• Ёмкость: Delta HRL 12-26 X — 28 А·ч при 10-часовом разряде; Panasonic LC-X1224APG — 24 А·ч при 20-часовом разряде;

• Мощность при 15-минутном разряде: Delta HRL 12-26 X — 102 Вт/элемент до 1,70 В/эл;

• Проектный срок службы: у Delta — 12 лет в буферном режиме;

• Внутреннее сопротивление: у Delta — 6,7 мОм;

• Технология и клеммы: обе — герметичные необслуживаемые VRLA AGM с болтовыми клеммами M5.

Как проходила замена АКБ и проверка ИБП

Работы выполнены за один выезд по регламенту технического обслуживания:

1. Контроль условий в помещении: температура, отсутствие конденсата, посторонних предметов у ИБП.

2. Очистка узлов ИБП от пыли, проверка следов перегрева проводов и соединений, протяжка винтовых соединений.

3. Проверка предохранителей, автоматических выключателей и рубильников, визуальный контроль электролитических конденсаторов.

4. Проверка вентиляторов системы охлаждения и работоспособности системы управления и индикации.

5. Демонтаж АКБ CSB GP1272 F2 из четырёх внутренних линеек и установка новых COEN Plus LHR1236W; во внешней линейке — замена Panasonic LC-X1224APG на Delta HRL 12-26 X, проверка корпусов на трещины, вздутия и следы электролита.

6. Запуск ИБП в нормальном режиме, регулировка рабочих параметров.

7. По согласованию с заказчиком — перевод ИБП в режим статического байпаса, затем в режим работы от батарей с контролем времени резервного питания.

8. Возврат в нормальный режим и замер входных и выходных параметров под нагрузкой.

Напряжение батарейного комплекта после замены — 463 В на первом ИБП и 453 В на втором, зарядный ток на момент замера отсутствовал. Отдельно в акте отмечено повреждение дисплея одного из ИБП — это не влияет на работу инвертора и байпаса, но требует ремонта панели индикации.

Когда нужна замена аккумуляторов ИБП

Признаки, по которым сервисный инженер рекомендует замену АКБ:

• рост внутреннего сопротивления блоков относительно исходных значений;

• сокращение времени автономии при тестовом переходе на батареи;

• истечение проектного срока службы — для АКБ общего назначения это 3–5 лет;

• вздутие корпусов, следы электролита, коррозия клемм.

Меняют батареи сразу всей линейкой. В последовательной цепи из 36 блоков самый слабый ограничивает разрядный ток всей линейки, а новые АКБ рядом со старыми быстрее теряют ресурс из-за неравномерного заряда. Второй фактор — температура: при работе выше 25 °C срок службы VRLA-батарей заметно сокращается, поэтому температуру в помещении ИБП проверяют при каждом обслуживании.

Результат

На двух ИБП Eaton 9355 30 кВА объекта государственного заказчика в Курске батареи CSB GP1272 F2 заменены на АКБ COEN Plus LHR1236W — по 144 шт. в каждом ИБП, во внешней линейке АКБ Panasonic LC-X1224APG заменены на 36 АКБ Delta HRL 12-26 X. Система проверена в режимах байпаса и работы от батарей и передана заказчику в рабочем состоянии, нагрузка — 55%.

Подбор и поставку аккумуляторов COEN Plus, замену АКБ и техническое обслуживание ИБП выполняет ООО «Масэнерго». Технические характеристики АКБ COEN Plus LHR1236W — на сайте производителя.