一种适用于核电厂ups系统的霍尔传感器故障监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于UPS系统技术领域，具体涉及一种适用于核电厂UPS系统的霍尔传感器故障监测装置。
【背景技术】
[0002]不间断电源UPS (Uninterruptible Power Supply)的缩写，是核电站厂用电系统中的重要组成部分。UPS系统包括整流器、蓄电池和逆变器三个主要部分。在正常情况下，整流器给逆变器供电，逆变器给负荷供电，同时整流器给蓄电池充电；在厂用电失电的情况下，蓄电池作为独立电源不间断给逆变器供电，逆变器向核电站重要负荷提供安全可靠的供电电源，保证用电设备可靠而连续的工作。在UPS系统中，整流器的输出回路和蓄电池主回路各设计一个霍尔传感器，用于限制整流器输出的最大电流和蓄电池充电的最大电流，同时作为两个电流显示和内部计算的数据采集元件。
[0003]田湾核电站在正常运行期间，接连发生三次霍尔传感器故障情况，三次故障或是整流器输出回路霍尔传感器故障，或是蓄电池主回路霍尔传感器故障，或是整流器输出回路和蓄电池主回路霍尔传感器同时故障。三次霍尔传感器故障导致三组蓄电池过放电后严重硫化而提前报废。
[0004]经对比分析三次UPS霍尔传感器故障的结果发现:
[0005](I)UPS所带蓄电池组均发生过放电现象；
[0006](2)在蓄电池电压达到报警电压之前，UPS无任何报警；
[0007](3)霍尔传感器故障时，相应的电流显示值高于正常值10倍以上，远高于霍尔传感器设定的限流值。
[0008]故障分析:整流器输出回路或蓄电池主回路霍尔传感器故障时，霍尔传感器二次输出值增大，远高于限流值，该值作为采集数据送到数据处理回路中进行数据计算。UPS数据处理回路判断为整流器输出电压过高导致整流器输出电流或蓄电池主回路电流过大，自动调整可控硅的触发脉冲，使整流器的输出电压调整到最低(低于蓄电池电压)。蓄电池电压高于整流器输出电压，蓄电池开始放电。因为在整个调整过程中UPS判断是一个正常调整过程，所以UPS在此期间不发任何报警，直到蓄电池放电达到报警电压时，UPS才发出报警信号，此时蓄电池已经过放电。
[0009]针对此类故障，图1虚框内所示的现有技术是在蓄电池主回路正极铜排26上并联了一根2.5_2的导线396，同时导线穿过一个带有中间继电器的霍尔传感器元件A200。当整流器输出回路霍尔传感器P007或蓄电池主回路霍尔传感器P009故障时，蓄电池开始放电，并联导线396上流过分流电流。当分流电流大于5mA时，启动霍尔传感器元件A200附带的中间继电器，判断蓄电池在放电，输出闭合接点7和8，闭合接点7和8启动中间继电器A102，中间继电器A102给远方外接回路发送闭合接点9和10的信号到端子排，一般该信号与远方公共报警信号并联后送至主控室作为该UPS的公共报警信号。
[0010]经研宄发现图1所示的现有技术存在以下缺陷:
[0011](I)无法定量准确判别故障:在该技术方案中，无论UPS容量是否相同，A200的启动电流均为5mA。UPS的容量不同，蓄电池主回路正极铜排26的截面积不同，但与铜排并联的导线396均是2.5mm2，对于不同容量的UPS来说，导线396流过的直流电流与蓄电池正极铜排26中流过的电流是不成比例的，大容量的UPS正极铜排26的导体截面积大，流过的直流电流反而小。当大容量UPS负荷电流较小时，整流器输出回路霍尔传感器P007或蓄电池主回路霍尔传感器P009故障，蓄电池会发生小电流放电，流过并联导线396的电流会很小，可能小于5mA，此时该设计回路将无法判别蓄电池在放电，影响到故障的及时消除，导致蓄电池的硫化情况将更加严重；
[0012](2)故障信号单一:只有远方公共报警信号，当主控室出现批量信号时，可能延迟故障的及时排除，同时也不利于现场巡视时及时发现故障。另外，UPS就地显示面板没有报警信号，不利于维修人员快速的判别故障和及时消除故障；
[0013](3)维修困难:该设计增加的霍尔传感器元件A200 —旦故障，维修、更换该霍尔传感器时，需要UPS停机，断开导线396的一端接线端子。增加了 UPS不必要的停机时间，增加了核电厂重要负荷事故停电的风险。
【实用新型内容】
[0014]本实用新型需要解决的技术问题为:提出一种适用于核电厂UPS系统的霍尔传感器故障监测装置，保证在UPS霍尔传感器故障的情况下，能够准确判别故障，并及时准确发出就地和远方报警信号，以便维修人员及时处理故障，防止蓄电池发生过放电故障，保障重要负荷的安全稳定运行，提高UPS运行的可靠性。
[0015]本实用新型的技术方案如下所述:
[0016]一种适用于核电厂UPS系统的霍尔传感器故障监测装置，包括低电压继电器、正极保险、负极保险和信号控制回路电路板，其中，低电压继电器的线圈正极通过正极保险连接在UPS系统蓄电池开关的一个上口接线端子上，低电压继电器的线圈负极通过负极保险连接在UPS系统蓄电池开关的另一个上口接线端子上，以采集蓄电池直流电压作为监视信号；低电压继电器作为监视元件，其输出端子连接信号控制回路电路板。
[0017]作为优选方案:低电压继电器输出的报警信号接入至信号控制回路电路板的备用回路，每个备用回路对应面板上的一个备用报警指示灯，当低电压继电器输出的报警信号启动时，面板上相应的报警指示灯灯光点亮，同时启动公共报警回路；公共报警回路启动后，UPS面板上的公共报警指示灯点亮，远方公共报警信号继电器动作，发送报警信号至远方监控回路。
[0018]作为优选方案:低电压继电器定值取蓄电池组失去整流器充电电压3-5分钟后的电压值，低电压继电器Ul定值优选为230V。
[0019]作为优选方案:正极保险Fl和负极保险F2规格为5A。
[0020]本实用新型的有益效果为:
[0021](I)本实用新型的一种适用于核电厂UPS系统的霍尔传感器故障监测装置，利用采集蓄电池电压作为判据，监测整流器输出回路或蓄电池主回路霍尔传感器故障的方法，能够定量判别故障，并可及时准确地发送就地和远方报警信号，有利于维修人员及时处理故障，防止蓄电池过放电的情况发生，保障了 UPS下游重要负荷的安全可靠供电；
[0022](2)本实用新型的一种适用于核电厂UPS系统的霍尔传感器故障监测装置经图2所示试验验证表明:在整流器退出(蓄电池为逆变器供电)运行3分钟左右时间，蓄电池电压达到230V，低电压继电器Ul动作，UPS显示面板上“DC VOLTAGE ABNORMAL”灯点亮报警，公共报警指示灯点亮报警，远方公共报警信号继电器动作，远方监控回路的UPS公共报警信号报警。
【附图说明】
[0023]图1为现有技术中的UPS系统霍尔传感器故障监测装置；
[0024]图2为本实用新型的UPS系统霍尔传感器故障监测装置。
[0025]图中，A030-整流器，A032-逆变器，P007-整流器输出回路霍尔传感器，P009-蓄电池主回路霍尔传感器，Q004-蓄电池开关，26-蓄电池主回路正极铜排，27-蓄电池主回路负极铜排，396-正极铜排并联导线，A200-霍尔传感器元件，A102-中间继电器，7、8_霍尔传感器元件输出接点，9、10-中间继电器输出接点，2、6_蓄电池开关上口接线端子，1、5_蓄电池开关下口接线端子，Ul-低电压继电器，Fl-正极保险，F2-负极保险，11、14-低电压继电器输出端子，Al-信号控制回路电路板，15、16_信号控制回路电路板端子排位置