Uniper_FAT_Doku/kapitel/safetycheck.tex

\chapter{Safety-Check}
\section{Einleitung}
Eine Überprüfung der Sicherheitsfunktionen durch die im Folgenden aufgeführten Tests ist nötig bei:
\begin{compactitem}
    \item Inbetriebnahme einer neuen Batterie, Batterie- oder Anlagenkomponenten
    \item Inbetriebnahme nach Änderungen an der Batterie, Batterie- oder Anlagenkomponenten welche zum Sicherheitskreis gehören
    \item Inbetriebnahme nach Änderungen am Programm der Sicherheitssteuerung
    \item zeitlichen Prüfintervallen gemäß Vorgabe
\end{compactitem}

Die Batterie darf durch den Kunden betrieben werden, wenn der Safety-Check durchgeführt und ohne Mängel bestanden und unterschrieben ist.
Ohne unterschriebenen Safety-Check darf die Batterie nur dann betrieben werden, solange ein CMBlu Mitarbeiter diese vor Ort betreut.

Bei der Bearbeitung der Checklisten wird folgendes Vorgehen empfohlen:
\begin{compactitem}
    \item Die Checkliste als Ausdruck verwenden und von Hand ausfüllen
    % \item Je nach Test ist die Durchführung bei Inbetriebnahme und / oder nach einem Zeitintervall nötig. Für jeden Arbeitsschritt ist dies im jeweiligen Test als Kreuz „X“ markiert. (Definition der Inbetriebnahme und Zeitintervall wie oben beschrieben)
    \item Die Sollwertvorgaben sind als Vorgabewerte von CMBlu ausgefüllt. Der Istwert des Tests wird in dem Feld „ist“ notiert und mit dem Sollwert verglichen.
    \item Die Reihenfolge der Tests ist nicht zwangsläufig einzuhalten
\end{compactitem}

Die Funktionsprüfung der Sicherheitseinrichtungen sind so durchzuführen, dass keine Gefährdungen für Personen oder für die Anlage entstehen.
Die Sicherheitshinweise gemäß der Betriebsanleitung sind zu beachten.

Empfohlene Werkzeuge:
\begin{compactitem}
    \item Manometer mit Adapter
    \item Heißluftpistole
    \item Thermometer
    \item Kühlpack
    \item Werkzeug zum Trennen der Spannungsmessungsleitungen vom Segment
    \item Galvanisch getrenntes Netzteil (\SI{0}{V} bis \SI{100}{V})
    \item Multimeter
\end{compactitem}

Allgemeine technische Hinweise zu den Tests:
\begin{compactitem}
    \item Die Sicherheitshinweise der Betriebsanleitung sind zu beachten
    \item Bei allen Tests ist die PSA gemäß Betriebsanleitung zu tragen
    \item Tests, die den Kontakt mit spannungsführenden Leitungen oder Bauteilen verursachen können (bspw. Öffnen des Schaltschranks o. einer Abdeckung), sind nur von Fachpersonal gemäß einschlägiger Normen zur Sicherheit durchzuführen
    \item In den Tests werden nur die notwendigen auslösenden Hauptalarme beschrieben. Es ergeben sich evtl. Folgealarme, welche nicht im Weiteren aufgelistet sind
    \item Aufgrund von Prozesssicherheit haben Grenzwertgeber ggf. eine Verzögerungszeit von ein paar Sekunden. Es kann zu Abweichungen zur Sollwertvorgabe kommen. Sicherheitsgrenzwertgeber haben keine Verzögerungszeit
\end{compactitem}

Zur vereinfachten Prüfung der Sicherheitseinrichtung ist ein Simulationsmodus entwickelt worden, indem der Anlagenbetrieb genau den Bedürfnissen eines Safety Checks angepasst worden ist.
In diesem „Safety Check Modus“ wird u.\ a.\ das Anlegen einer externen Spannungsquelle an eine Segmentspannungsmessleitung ermöglicht.

\section{Testübersicht}
\begin{center}
    \begin{tabular}{cp{11cm}c}
        \toprule
        Test & Beschreibung & Bestanden\\
        \midrule
        01 & Not-Halt & Ja/Nein\\
        02 & Verlust der Kommunikation zu einem String & Ja/Nein\\
        03 & Verlust der Kommunikation innerhalb eines Strings & Ja/Nein\\
        04 & Verlust der Kommunikation zur Leistungselektronik & Ja/Nein\\
        05 & Druck Segmenteinlass zu hoch & Ja/Nein\\
        06 & Druck Segmenteinlass zu niedrig (bei laufenden Pumpen) & Ja/Nein\\
        07 & Druck Tankeinlass zu hoch & Ja/Nein\\
        08 & Temperatur des Elektrolyten zu hoch & Ja/Nein\\
        09 & Temperatur des Elektrolyten zu niedrig & Ja/Nein\\
        10 & Spannung am Segment einer Unit zu hoch & Ja/Nein\\
        11 & Spannung am Segment einer Unit zu niedrig (bei aktivem Betrieb) & Ja/Nein\\
        \bottomrule
    \end{tabular}
\end{center}
\pagebreak

%%%%%%%%%%%
% Test 01 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 01}
Funktionstest des Not-Halts.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Auslösen des Not-Halts durch Betätigung eines Not-Halt Tasters am Schaltschrank oder Regal
    \item Batterie geht in den unter „Zielzustand“ genannten Zustand über
    \item Nach Abschluss der Prüfung, Not-Halt entriegeln und Fehler quittieren
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
    \item Pumpen aus
\end{compactitem}

\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden01, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung03]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 02 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 02}
Simulation eines Kommunikationsausfalls zwischen BMS und String.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Während des laufenden Betriebs, den Netzwerkstecker der Kommunikationsleitung zwischen BMS und dem SCS-Kasten des Strings ziehen
    \item Batterie geht in den unter „Zielzustand“ genannten Zustand über
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden02, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung02]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 03 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 03}
Simulation eines Kommunikationsausfalls innerhalb eines Strings.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Während des laufenden Betriebs, einen beliebigen Stecker (außen am Schaltkasten) der Kommunikationsleitung zwischen zwei Modulen innerhalb eines Strings ziehen
    \item Batterie geht in den unter „Zielzustand“ genannten Zustand über
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden03, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung01]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 04 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 04}
Simulation eines Kommunikationsausfalls zwischen BMS und Leistungselektronik.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Stecker der Kommunikationsleitung zwischen Hauptschaltschrank und Leistungselektronik eines Strings ziehen
    \item Batterie geht in den unter „Zielzustand“ genannten Zustand über
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden04, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung04]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 05 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 05}
Simulation Überdruckabschaltung am Segmenteinlass.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Anschluss eines Manometers am Stutzen des Segmenteinlass (Posolyt oder Negolyt)
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Aktuelle Pumpenvorgabe notieren
    \item Pumpenvorgabe in den einstellungen auf \SI{80}{\percent} setzen
    \item Ab einem Druck von 600mBar erfolgt die Abschaltung und der Übergang in den Fehlerzustand
    \item Pumpenvorgabe wieder auf den vorher notierten Wert setzen und Fehler quittieren
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden05, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung05]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 06 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 06}
Simulation Unterdruckabschaltung am Segmenteinlass.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Anschluss eines Manometers am Stutzen des Segmenteinlass (Posolyt oder Negolyt)
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Aktuelle Pumpenvorgabe notieren
    \item Pumpenvorgabe in den einstellungen auf \SI{30}{\percent} setzen
    \item Ab einem Druck von 300mBar erfolgt die Abschaltung und der Übergang in den Fehlerzustand
    \item Pumpenvorgabe wieder auf den vorher notierten Wert setzen und Fehler quittieren
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden06, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung06]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 07 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 07}
Simulation Überdruckabschaltung am Tankeinlass.
Da hier keine sichere Möglichkeit besteht den Druck im Tank künstlich zu erhöhen, wird dieser Test durch das trennen eines Sensors im laufenden Betrieb ersetzt.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Einen belieben Tankdrucksensor (Posolyt oder Negolyt) am Stecker aufschrauben
    \item Sobald der Sensor getrennt ist, erfolgt die Abschaltung und der Übergang in den Fehlerzustand
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden07, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung07]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 08 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 08}
Simulation Übertemperaturabschaltung.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Vergleichs Thermometer neben dem Temperatursensor positionieren
    \item Mit Hilfe einer Heißluftpistole, die Temperatur lokal an beiden Sensoren gleichmäßig über die Abschalttemperatur von \SI{45}{\degreeCelsius} hinaus erhöhen
    \item Die Abschalttemperatur mit dem Wert des Vergleichsthermometers vergleichen. Unterschied kleiner als \SI{5}{\degreeCelsius}
    \item Sensoren abkühlen lassen und Fehler quittieren
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden08, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung08]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 09 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 09}
Simulation Untertemperaturabschaltung.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Vergleichs Thermometer neben dem Temperatursensor positionieren
    \item Mit Hilfe eines Kühlpacks, die Temperatur lokal an beiden Sensoren gleichmäßig unter die Abschalttemperatur von \SI{10}{\degreeCelsius} bringen
    \item Die Abschalttemperatur mit dem Wert des Vergleichsthermometers vergleichen. Unterschied kleiner als \SI{5}{\degreeCelsius}
    \item Sensoren aufwärmen lassen und Fehler quittieren
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden09, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung09]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 10 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 10}
Simulation Überspannungsabschaltung am Segment.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Spannungsfreiheit am Segment feststellen
    \item Entfernen der Segmentspannungsmessleitung vom Segment
    \item Segmentspannungsmessleitung an einem externen galvanisch isoliertem Netzteil anschließen und Netzteil auf 70V einstellen
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Spannung am Netzteil langsam auf über \SI{81,5}{V} erhöhen
    \item Vergleich der Spannung am Netzteil bei Abschaltung. Unterschied kleiner als \SI{2}{V}
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden10, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung10]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%
% Test 11 %
%%%%%%%%%%%
\section{Test 11}
Simulation Unterspannungsabschaltung am Segment.

\textbf{Vorbereitungen:}
\begin{compactitem}
    \item SOC < 50 \si{\percent}
    \item Betriebsmodus: Safetycheck
\end{compactitem}

\textbf{Prüfablauf:}
\begin{compactenum}
    \item Spannungsfreiheit am Segment feststellen
    \item Entfernen der Segmentspannungsmessleitung vom Segment
    \item Segmentspannungsmessleitung an einem externen galvanisch isoliertem Netzteil anschließen und Netzteil auf 70V einstellen
    \item Batterie im Safetycheckmodus hochfahren und aktiv halten
    \item Spannung am Netzteil langsam auf unter \SI{50}{V} absenken
    \item Vergleich der Spannung am Netzteil bei Abschaltung. Unterschied kleiner als \SI{2}{V}
    \item Rückbau in umgekehrter Reihenfolge und quittieren der Fehler
\end{compactenum}

\textbf{Zielzustand:}
\begin{compactitem}
    \item Alarm wird ausgelöst
    \item DC-Schütze zu den Umrichtern fallen ab
    \item Umrichter aus
\end{compactitem}

\vspace{0.5cm}
\begin{Form}
    \textbf{Bestanden:}\hfill \ChoiceMenu[radio=true, name=bestanden11, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    \textbf{Kommentare:}\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkung11]{}
\end{Form}

%%%%%%%%%%%%%%%
% Endergebnis %
%%%%%%%%%%%%%%%
\section{Gesamtergebnis}
\begin{Form}
    Safety-Check Bestanden:\hfill\ChoiceMenu[radio=true, name=bestandenSC, radiosymbol=\ding{51}]{}{Ja,Nein}\\
    \\
    Anmerkungen:\\
    \TextField[multiline=true, width=.96\textwidth, height=5cm, name=anmerkungEnde]{}\\
    \\
    \TextField[width=4cm, name=SNBMS]{SNr. BMS} \TextField[width=4cm, name=SNS1]{SNr. String 1} \TextField[width=4cm, name=SNS2]{SNr. String 2}\\
    \\
    \TextField[width=8cm, name=SPLCCRC]{Safety CRCs}\\
    \\
    \TextField[width=6cm, name=sigCmBlu]{Unterschrift CMBlu}\hfill\TextField[width=6cm, name=sigCust]{Unterschrift Kunde}
\end{Form}