Akü arızaları ve akü izleme sistemi ilişkisi

Alp Enerji Sistemleri Elektrik Mühendisi H. Mert Çapkın, akü arızaları ve akü izleme sistemi ilişkisi ile ilgili hazırladığı teknik makalede avantajları açıkladı.

Akü arızaları ve akü izleme sistemi ilişkisi
EndüstrideAra - Haber Detay

“Kritik enerji altyapılarına büyük yatırımlar yapıldı. Akülerin bakım programlarına göre kontrolleri ve bakımları yapıldı. Her şey kontrol altında gözüküyordu. Şebeke enerjisi kesildi; fakat her yer karanlık. Kritik olarak tanımladığınız yedek enerji altyapınız beklenmedik bir şekilde görevini yerine getiremedi. Sonuç; maddi kayıplar, karşılık alınamayan yatırımlar…”
Yukarıdaki gibi bir durum ile karşılaşmanız çok düşük bir ihtimal olarak düşünülebilir. Buna benzer bir durum ile karşılaşma ihtimaliniz düşündüğünüzden daha fazladır. Yedek güç sisteminin yapı taşı olan akü, basit birer ekipman olarak algılanabilmektedir. Ancak kendi başlarına öngörülemeyen yapıları bulunmaktadır. Bu durum da beklenmedik arızaların meydana gelmesine neden olmaktadır. 
Aküler, elektrik unsurların yanı sıra kimyasal unsurlarda içeriyor. Bu da doğal olarak tahmin edilmesi güç sonuçları doğurabiliyor. Bu sebeple, kötü sonuçlar doğuran UPS arızalarının büyük çoğunluğu (yaklaşık %85) akülerden meydana gelmektedir. Periyodik olarak gerçekleştirilen akü bakımları, kötü sonuçlar ve yüksek maddi kayıplar yaratan risk faktörlerini tamamen ortadan kaldıramamaktadır. 

Devam eden diğer risk faktörleri arasında aşağıdaki maddeler bulunmaktadır: 

•    Depolama ve nakliyatta yapılan dikkatsizlikler
•    Kontrol ve bakımların tam ve eksiksiz yapılmaması
•    İhmal edilen kötü çevre koşulları
•    Yeni satın alınan akülerin garanti süresi içerisinde arızalanabilmesi  (arızaların yaklaşık %3’ünü oluşturmaktadır)
•    Bakımı tam yapılan akünün 2 hafta kadar kısa bir süre içerisinde dahi arızalanabilmesi
•    Akülerin fabrikasyon hatası olarak iç direncinin yüksek olması
•    Tek bir aküde meydana gelebilecek arızanın tüm sistemi etkilemesi

KÜÇÜK MÜDAHELELERİN BÜYÜK ÖNEMİ

Yaşanmış örneklerden esinlenildiğinde ve olası senaryolar değerlendirildiğinde; göz ardı edilen ya da zamanında fark edilemeyen küçük unsurların, olduğundan daha fazla önem verilmesi gereken konular olduğu anlaşılmaktadır. Akü odası tasarımında hata olmayabiliyor ancak vakit içerisinde oda koşulları değişebiliyor. Oda koşulları içerisinde; klima ile ilgili sorunların olması, akü raflarının konumunun değiştirilmesi, bu değişim sonrası havalanma ve soğuma yapamayacak konumda bırakılması gibi nedenler olabilir. Oluşacak bu sıcaklık artışları, akünün uzun vadede sağlığını etkileyecektir. Ayrıca akü grubunun içerisinde bazı akülerin diğerlerinden çok daha erken ömrünü tamamlanmasına sebebiyet verecektir. Örneğin, 10°C’lik bir sıcaklık artışı akü ömrünü en az %50 oranında azaltır. Akü sıcaklığında 3-4°C’lik bir artış küçük gözükebilir fakat büyük ölçekte maddi kayıp riski yaratmaktadır. UPS tarafında servis yetkililerinin yapacağı tampon şarj ayarındaki değişiklik, alarm olarak algılanmayacaktır. Bu süreç içerisinde de aküler doğru şekilde şarj olmayacak; bu da erken yaşlanma problemlerine neden olacaktır. 

AKÜ ARIZALARI 

Akü arızalarına neden olan durumları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:

•    Zayıf plaka kaynakları, çatlak plakalar veya ayırıcılar, akü ünitesinde meydana gelen çatlaklar, plaka sülfasyonu gibi sorunlar
•    Akü plakalarında oluşan kısa devreler
•    Akü ara bağlantılarının doğru yapılmamış ve uygun torkta sıkılmamış olması
•    Uygun olmayan ortam sıcaklığı gibi çevresel faktörler ve akü sıcaklığının yükselmesi
•    Uygun olmayan tampon şarj gerilimleri
•    UPS sisteminin kurulumu ve devreye alınması sırasında akülerin şarj edilmeden geçirdiği uzun süreler
•    Akü grubunun deşarj sayısı ve sıklığı
•    Yaşlanma problemleri
•    Fabrikasyon hataları (iç direncinin normalden yüksek olması vb.)

Akülerin arıza vermesine sebep olan bu maddeler ortadan kaldırıldığında ya da azaltıldığında yatırım riskleri en aza indirgenebiliyor mu? 
Periyodik bakımlar, riskleri sıfırlayabilir mi? 
Bu bakımlar tek başlarına yeterli oluyor mu? 
Bu soruları sorduğumuzda, geleneksel olarak uygulanan bu yöntemlerin riskleri yok edemediği görülmektedir. Bu durum neticesinde; akülerin parametreleri anlık olarak görüntüleyen, planlı akü değişimlerinin yapılmasına olanak sağlayan, riskli akülerin tespitini yapabilen ve verimi artıracak bir sistem ihtiyacı oluşmaktadır. Akü izleme sistemleri, kendine has metotlarıyla ve farklı özellikleriyle ortaya çıkan bu ihtiyacı gidermekte ve riskleri olabildiğince en aza indirgemektedir. 

AKÜ İZLEME SİSTEMİ NEDİR? 

Akü izleme sistemi; kritik enerji altyapılarında kullanılan akülerin değerlerini anlık olarak izleyen, aküde oluşabilecek problemleri önceden belirleyen, arızaları tespit eden ve akü ile ilgili durumları kullanıcıya bildiren donanım ve yazılım bütünü anlamına geliyor. Enerji sürekliliğinin önem arz ettiği; veri merkezleri, havalimanları, baz istasyonları, elektrik santralleri, askeri uygulamalar gibi alanlarda akü izleme sisteminin var olması gereken başlıca uygulama alanlarıdır. 

ÖLÇÜLEN PARAMETRELER NELERİR?

Alpais Akü İzleme Sistemi, akülerde oluşabilecek arızalarla ilişkilendirilebilecek her değeri izliyor ve raporluyor. Aşağıdaki tabloda bahsi geçen arıza sebepleri ve ölçülen değerler yer almaktadır:


 

Akü İzleme Sistemine İhtiyacım Yok Düşüncesindeyseniz:

- “UPS ya da akü servis sağlayıcım ile periyodik bakım anlaşmam var” diyebilirsiniz.
Periyodik bakımlarınız sizleri sandığınız kadar güvende tutamamakta ve efektif bir koruma yaratamamaktadır. Giriş bölümünde de belirtildiği gibi kesintisiz güç kaynağına bağlı kesintilerin %85’e yakının sebebi olarak aküler ve akülerin yönetimi gösterilmiştir. Periyodik bakımlar, süre gelen zaman sonucunda gelenekselleşmiş bir yöntem haline gelmiştir. Fakat kritik alan uygulamalarında hala kesintiler gerçekleşmekte ve bu durumların işletme sahiplerine yüklü maliyetleri olmaktadır. Dolayısıyla yedek güç sisteminizi sadece periyodik bakımlar ile korumak, akü nedeniyle meydana gelen %85 arıza oranını düşüremeyecek, risklerinizi yeteri kadar azaltmayacaktır. Doğası gereği tahmin edilemez bir yapıya sahip olan aküler 2 haftaya kadar düşen süreler içerisinde aniden arıza verip sisteminizin çökmesine neden olabilmektedir.

- “UPS’te ya da Redresör’de hali hazırda izleme sistemim var” diyebilirsiniz.
Bütün izleme sistemleri aynı değildir. UPS ya da Redresörlerde bulunan izleme sistemleri aküleri grup olarak izlemekte, en fazla kol bazlı izleme sağlamaktadır. Akü grubuna bir bütün olarak, blok olarak bakmaktadır. Genellikle grubun gerilimini ve şarj/deşarj döngülerini izlemektedirler ve bu durum da yeterli koruma sağlayamamaktadır. Oysa akü grubu içerisinde her bir akü ayrı bir önem arz etmektedir; gruptaki bir akü dahi arızalanırsa sistem çalışmayacak ya da bir akü dahi sağlıksız ise bu durum bütün grubu etkileyecektir. Bir başka deyiş ile, UPS ya da Redsör’de bulunan izleme sistemleri her bir aküyü tek tek inceleyemediği için henüz alarm verilmemişken, her şey yolunda gözüktüğü zaman bile sisteminiz oldukça büyük bir risk altındadır. İhtiyacınız olduğu zaman, sisteminizin düzgün bir şekilde çalışacağından emin olmak için her bir aküyü ayrı olarak değerlendirebilen, sağlığına etki edebilecek parametreleri inceleyen ve planlı akü değişimi yapabilmenize olanak sağlayan bir sistem kullanmak şarttır.

- “Akü İzleme Sistemi kurmak yerine biraz daha kaynak ayırıp tüm akülerimi değiştirebilirim” diyebilirsiniz.
Bu yedek güç sistemi sorumlularının düştüğü bir yanılgıdır. Yeni bir akü sistemi kurmak akü arızası riskini ortadan kaldırmaz. İzlenilemeyen hiçbir unsurda riskler sıfıra indirgenememektedir. Akü arızaları bölümünde de belirtildiği gibi fabrikasyon kaynaklı sıkıntıların yaşanabilmesi ve bu durumun sistemin toplam ömrüne etki etmesi ve bazı akülerin ömürlerini garanti süresi dolmadan tamamlayabilmesi (yaklaşık %3) göz ardı edilemeyecek risk etkenlerindendir. Aküleriniz yeni alınmış dahi olsa beklenmedik durumlar meydana gelebilir ve güvenerek değiştirilmiş olan yeni sistem dahi işletmeyi yarı yolda bırakıp maddi kayıplar yaratabilir. Akü izleme sisteminin sağlamış olduğu ölçümler ve raporlamalar sayesinde üretim kaynaklı sorunları tespit etmek ve garanti kapsamında değerlendirilmek üzere raporlamalar sunmak mümkündür.

- “Akü İzleme Sistemini kurmak işletmem için bir maliyettir” diyebilirsiniz.
Sanıldığının aksine akü izleme sisteminin maddi açıdan birçok faydası vardır. Akü odalarına yapılan rutin ziyaretler ya da bakım çalışmalarını ve yapılan iş miktarını azaltır, bu konuda yapacağınız harcamalardan tasarruf edersiniz. Aküleri yoran ve yıpratan deşarj testleri sıklığını azaltabilir; zamandan, akülerinizin ömründen ve maliyetten tasarruf sağlarsınız. Akülerinizin durumlarını anlık olarak izleyebildiğiniz ve alarmlar ile uyarı durumlarından en erken şekilde haberdar olabildiğiniz için; akülerinizin bireysel olarak ömrünü azaltan durumları, sağlıksız bir akünün tespit edilip değiştirilerek tüm sistemin ömrünü azaltmasını önleyebilirsiniz. Böylece akü sisteminizin ömrü uzatılmış, sürekliliği sağlanmış ve tüm akü grubunun değiştirilmesi ertelenmiş olur. Bahsi geçen bu unsurla dahi akü izleme sistemi kendi kendini ödeyebilen bir sistem olmaktadır.
Yukarıda yazılanların yanı sıra akü izleme sistemi temel olarak, beklenmedik enerji kesintilerini en aza indirerek ve iş sürekliliğini sağlayarak fayda yaratmaktadır. Beklenmedik enerji kesintilerinin oluşturduğu maddi kayıplar; 

•    Kritik ekipman arızaları
•    Veri kayıpları
•    Kaybedilen, var olan müşteriler ve potansiyel müşteriler
•    Fırsat maliyeti olarak sıralanmaktadır. Akü izleme sistemi oluşabilecek bu kayıpları en aza indirgemektedir.

AKÜ İZLEME SİSTEMİNİN FAYDALARI

Özet olarak akü izleme sisteminin faydaları maddeler halinde aşağıdaki gibi aktarılabilir:

•    AİS’ ten alınan verilerin takibi ile acil durumların önüne geçilerek, planlı akü alımları yapılmasını sağlar.
•    AİS ile önleyici faaliyetler zamanında gerçekleştirilerek, iş sürekliliğinin kesintisiz olarak sağlanması hedeflenir.
•    Uzaktan erişim ile işinizi her yerden yönetebilme ve kontrol altında tutabilme imkânı sağlar.
•    Kayıtlı veri ve raporlama ile garanti durumunun belirlenmesini ve doğrulanmasını sağlar. Kullanılan akülerin gösterdiği performans yıllık olarak kayıt altına alınır.
•    Isı sensörleri sayesinde olası yangın risklerinin önceden fark edilmesini sağlar. Yangın risklerindeki azalma ile birlikte sigorta poliçelerindeki primlerde de fayda sağlanabilir.
•    Personelinizi akü raflarından/odalarından ve hassas işlemlerin yapıldığı bölgelerden uzak tutarak, hem onların güvenliğini hem de faaliyetlerin duraksamadan devam etmesini sağlar. 

AKÜ İZLEME SİSTEMİ BİLEŞENLERİ

Alpais, üç donanım ve bir yazılım unsuru içermekte; akü modülü, kol modülü, kontrol modülü ve akü izleme yazılımından oluşmaktadır. Aşağıdaki tabloda bileşenlerin yaptığı ölçümler ve işlevleri hakkında bilgiler yer almaktadır:

SONUÇ

Bu yazıda, kritik enerji altyapılarındaki yedek güç sistemlerinin işlevini yerine getirememesine dayalı risk faktörlerine, bu sistemlerin yapı taşı olan akülerin arızalanma nedenlerine, arızaların gerçekleşmeden önce takip edilmesi gereken parametrelere yer verilmiştir. Geleneksel yöntemlerin riskleri ortadan kaldırmadığı ya da yeterince azaltamadığı gözlemlenmiş ve risklerin en aza indirgenmesi için akülerin her birini anlık olarak izleyebilen, ömürlerine etki edebilecek faktörlerin ölçümünü yapabilen akü izleme sistemlerinin kullanılması gerektiği anlaşılmıştır. 

İzlenilemeyen hiçbir unsur, sistemin sürekliliği konusunda güven veremeyecektir.
 

Güncelleme Tarihi: 10 Aralık 2019, 17:00
YORUM EKLE

Kontek

Aha

Dergiler