變電站蓄電池維護(hù)研究論文

1、變電站蓄電池維護(hù)研究論文摘要：該文章從蓄電池的結(jié)構(gòu)、原理出發(fā)，及對蓄電池的性能指標(biāo)、對閥控式密封鉛酸蓄電池的運行維護(hù)作一介紹，并將這一新技術(shù)廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運行。 關(guān)鍵詞：蓄電池；閥控式密封鉛酸蓄電池；活性物質(zhì) 蓄電池是直流系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備，這種電源廣泛應(yīng)用于變電站中。正常時直流系統(tǒng)中的蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，當(dāng)交流電失電時，蓄電池迅速向事故性負(fù)荷提供能量。如各類直流泵、事故照明、交流不停電電源、事故停電、斷路器跳合閘等，同時也必須為事故停電時的控制、信號、自動裝置、保護(hù)裝置及通信等負(fù)荷提供電力。顯然在交流失電的事故狀態(tài)下，蓄電池應(yīng)作為變電站的備用能源。 1閥

2、控密封式鉛酸蓄電池的運行與維護(hù) 1.1閥控密封式鉛酸蓄電池與開口式鉛酸蓄電池的區(qū)別 其區(qū)別見表1。 表1新型閥控式鉛酸蓄電池與開口式鉛酸蓄電池的區(qū)別 1.2蓄電池運行要求 按照電力系統(tǒng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，閥控式鉛酸蓄電池的運行要求如下：閥控式密封鉛酸蓄電池組在正常運行時以浮充方式運行，浮充電壓值一般控制為2.23Vn，在運行中主要監(jiān)視蓄電池組的端電壓，浮充電流，及每只蓄電池的電壓。 1.3閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電 1.3.1核對性充放電 新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對性額定容量放電試驗，放電電流不應(yīng)變動過大，待放電結(jié)束后，應(yīng)立即對蓄電池組進(jìn)行充電，避免發(fā)生電池內(nèi)部的硫化現(xiàn)象，而導(dǎo)致蓄電

3、池內(nèi)部短路。此時均采用0.1C10恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到2.23Vn時，將會自動或手動轉(zhuǎn)為恒壓充電。 1.3.2恒壓充電 在2.35Vn的恒壓充電下，0.1C10的充電電流逐漸減小，當(dāng)充電電流減小至0.1C10時，充電裝置的倒計時開始起動，并維持3h不變。當(dāng)整定的倒計時結(jié)束時，充電裝置自動或手動轉(zhuǎn)為正常的浮充電運行，浮充電壓為2.23Vn。同時在浮充電過程中要進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即對每只單體蓄電池充電電壓隨環(huán)境溫度給予一定量的補(bǔ)償，避免蓄電池因失水干涸而失效。 中心溫度、補(bǔ)償下限、補(bǔ)償上限、補(bǔ)償斜率均可根據(jù)電池性能靈活設(shè)置。 1.3.3補(bǔ)充充電 為了彌補(bǔ)運行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)，補(bǔ)償不了電

4、池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，設(shè)定13個月，自動地進(jìn)行一次恒流充電-恒壓充電-浮充電的補(bǔ)充充電，確保蓄電池組隨時都具有額定容量，以保證運行安全可靠。 1.3.4事故放電和自動充電 當(dāng)電網(wǎng)解列或故障、交流電源中斷時，蓄電池組立即承擔(dān)起主要負(fù)荷和事故照明負(fù)荷，若蓄電池組端電壓下降到2Vn時，電網(wǎng)還未恢復(fù)送電，應(yīng)自動或手動斷開蓄電池組的供電，以免因蓄電池組過放電而損壞。交流電源恢復(fù)送電時，充電裝置將自動或手動進(jìn)入恒流充電-恒壓充電-浮充電，并恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。 1.4蓄電池維護(hù) 據(jù)統(tǒng)計，閥控式鉛酸蓄電池的故障，有50%以上是因VRLA蓄電池組故障，或因VRLA蓄電池維護(hù)不當(dāng)造成的。通常

5、所說的“免維護(hù)”即為：在規(guī)定條件下使用期間不需維護(hù)的一種蓄電池。所謂蓄電池的免維護(hù)是相對傳統(tǒng)鉛酸蓄電池維護(hù)而言，僅指使用期間無需加水。在實際工作中，仍需履行維護(hù)手續(xù)。在電力行業(yè)中極為重視蓄電池的維護(hù)工作，包括閥控式鉛酸蓄電池的運行與維護(hù)。一般應(yīng)做好以下工作。 圖1充電程序 圖2溫度補(bǔ)償示意圖 經(jīng)常檢查的項目： 檢測蓄電池端電壓； 連接處有無松動； 極柱、安全閥周圍是否有滲酸與酸霧逸出； 蓄電池殼體有無滲漏和變形。 如有以下情況之一應(yīng)進(jìn)行充電（充電程序見圖1）： 浮充電壓低于21.8V； 放出10%以上的額定容量； 擱置不用時間超過三個月； 全浮充運行達(dá)三個月。 運行中的維護(hù)： 應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池

6、浮充狀態(tài)是否正常，蓄電池的浮充電壓（25）應(yīng)按說明書規(guī)定值進(jìn)行； 蓄電池端子應(yīng)用螺栓、螺母連接，蓄電池間的連接電壓降U 蓄電池組中各單體蓄電池間的開路電壓最高與最低差值不大于20mV；浮充時單體蓄電池端電壓的最大差值應(yīng)不大于50mV。 閥控式鉛酸蓄電池的電壓偏差值及終止電壓值： 標(biāo)稱電壓/V：2、6、12； 閥控式鉛酸蓄電池運行中的電壓偏差值/V：0.05、0.15、0.3； 開路電壓最大差值/V：0.03、0.04、0.06； 放電終止電壓/V：1.80、5.25（1.753）、10.5（1.756）。 2閥控式鉛酸蓄電池使用中應(yīng)注意事項 應(yīng)注意鉛酸蓄電池在每次放電完后，應(yīng)及時充電，需充電的

7、時間在10h以上。 應(yīng)注意不應(yīng)使蓄電池被過電流或過電壓充電。 應(yīng)注意盡量避免使蓄電池長期擱置不用。 應(yīng)注意不要使蓄電池長期處于浮充狀態(tài)而不放電。 應(yīng)注意不使蓄電池過放電。 閥控式鉛酸蓄電池對充電設(shè)備及溫度等外部環(huán)境因素較為敏感。要求充電機(jī)有較小的紋波系數(shù)，并對電池有溫度補(bǔ)償功能。電池的充電電壓應(yīng)隨著溫度的上升而下降，一般每升高1，充電電壓下降24mV。溫度補(bǔ)償示意圖見圖2。 3常見失效機(jī)理及檢測 3.1閥控蓄電池的失效機(jī)理 閥控式鉛酸蓄電池是一個復(fù)雜的電化學(xué)體系，蓄電池的性能和壽命取決于電極的材料、工藝、活性物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)、及蓄電池運行狀態(tài)和條件等。它的失效因素也是比較多的，基本上可分為三類

8、。 3.1.1蓄電池設(shè)計結(jié)構(gòu)上的因素 極板的腐蝕：對浮充電使用的蓄電池，板柵腐蝕是限定電池壽命的重要因素，在電池過充電狀態(tài)下，負(fù)極產(chǎn)生水，降低了酸度，而正極反應(yīng)產(chǎn)生H，加速了正極板柵的腐蝕。 水損失：由于再化合反應(yīng)不完全及板柵腐蝕引起水的損失，當(dāng)每次充電時，由于產(chǎn)生氣體的速率大于氣體再化合速率，導(dǎo)致一部分氣體逸出，造成水的損失。正極柵的腐蝕也是造成水損失的因素之一。 枝狀結(jié)晶生成：當(dāng)電池處于放電狀態(tài)，或長期以放電狀態(tài)放置，這種情況下，負(fù)極pH值增加，極板上生成可溶性鉛顆粒，促進(jìn)板狀結(jié)晶生成穿透隔膜造成極間短路，使蓄電池失效。 負(fù)極板硫酸鹽化：由于自化合反應(yīng)的發(fā)生，無論蓄電池處于充電或放電狀態(tài),

9、負(fù)極板總有硫酸鉛存在，使負(fù)極長期處于非完全充電狀態(tài)，形成不可逆硫酸鉛，使電池容量減少，導(dǎo)致電池失效。 熱失控：在充電過程中，電池內(nèi)的再化合反應(yīng)將產(chǎn)生大量的熱能，由于蓄電池的密封結(jié)構(gòu)使熱量不易散出，以及周圍環(huán)境溫度升高，導(dǎo)致浮充電流的增大，進(jìn)而使浮充電壓升高，以致蓄電池溫升過高而失效。 3.1.2電池工藝質(zhì)量的因素 在實際情況中，由于電池生產(chǎn)工藝質(zhì)量的問題，如原材料成分不穩(wěn)定，極板涂膏量不一致，極耳腐蝕斷裂，殼體和殼蓋間滲透漏液，閥蓋開閉不靈等，都造成蓄電池性能離散性大，也是蓄電池早期失效的主要因素。 3.1.3使用環(huán)境因素 由于過充電使產(chǎn)生的氣體不可能完全被再化合，從而引起電池內(nèi)部壓力增加。當(dāng)

10、到一定壓力時，安全閥打開，氫氣和氧氣逸出，同時帶出酸霧，消耗了有限的電解液，導(dǎo)致蓄電池容量下降或早期失效。為避免產(chǎn)生多余的氣體，閥控蓄電池對充電機(jī)穩(wěn)壓、限流精度提出了較高的要求，而現(xiàn)有的可控硅相位控制穩(wěn)壓的充電機(jī)幾乎都不能做到。 據(jù)國外資料介紹，當(dāng)高于25時，每升高610，蓄電池壽命縮短一半。因為過高的溫度會導(dǎo)致浮充電流的增加，從而由于過充電量的累積，而使得電池循環(huán)壽命的縮短。浮充電壓也應(yīng)根據(jù)溫度進(jìn)行補(bǔ)償，一般為-24mV/，而現(xiàn)有充電機(jī)必須具有此功能。VRLA蓄電池溫度與壽命關(guān)系曲線見圖3。 3.2蓄電池的檢測方法 為了掌握蓄電池的性能狀況，目前有如下幾種檢測方法。 3.2.1放電法 圖3V

11、RLA蓄電池溫度與壽命關(guān)系曲線 將蓄電池組脫離供電系統(tǒng)，以10小時率電流對負(fù)荷放電，同時測量每一蓄電池電壓，當(dāng)降到規(guī)定值時（單體1.8V），停止放電，計算時間得出蓄電池組容量。該方法準(zhǔn)確，但浪費能量，實施困難。 3.2.2蓄電池電壓巡檢 在放電狀態(tài)下，對VRLA蓄電池組的每只VRLA蓄電池的端電壓進(jìn)行巡回檢測，找出端電壓下降最快的一只，再對此蓄電池在線放電檢測其容量，即代表該組VRLA蓄電池的容量。該方法方便可行，但只能判讀已嚴(yán)重失效的蓄電池，不能全面的反映每個單體的情況，且對性能的差異不能作出反應(yīng)。 3.2.3測量蓄電池內(nèi)阻 VRLA蓄電池的故障，如板柵腐蝕和增長、接觸不良、活性物質(zhì)可用量減

12、少等集中表現(xiàn)于蓄電池內(nèi)阻的增大、電導(dǎo)的減小，因此，電導(dǎo)或電阻的高低可提供反映蓄電池故障和使用程度的有效信息。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供了內(nèi)阻測試的方法，國外已有交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻測試的報道。有關(guān)公司測試方法是用交流發(fā)電裝置向蓄電池單體或蓄電池組注入一個低頻2030Hz或60Hz的交流信號，測量通過電池的交流電流和每只蓄電池兩端的交流電壓，然后計算出I/U或ac/Iac比率，則得出蓄電池的電導(dǎo)或電阻值，并顯示這個值。如有公司采用了200A/10s放電的負(fù)載測試儀（Milton），來測試單只蓄電池的性能。 4閥控式密封鉛酸蓄電池的發(fā)展趨勢 提高蓄電池使用壽命，正極活性物質(zhì)的利用率，比能量，蓄電池產(chǎn)品的均一性，以

13、及減小浮充電流的大小，正成為進(jìn)入21世紀(jì)的智能化第三代VRLA蓄電池的研制方向，它從制作材料、制作技術(shù)、工藝流程等方面不斷更新，克服了以往蓄電池在使用中的弊端。 5結(jié)束語 直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)發(fā)電廠，變（配）電所重要的控制、信號、動力電源，它在電力系統(tǒng)安全運行中起著重要的作用。為了適應(yīng)社會需求以及電力系統(tǒng)快速發(fā)展和穩(wěn)定運行的要求，大量可靠性高的現(xiàn)代化電源設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，并在生產(chǎn)實踐中有效的管理與維護(hù)，對保證直流系統(tǒng)的可靠運行及電力系統(tǒng)的安全運行有著積極和重要的作用。6 1、最靈夢想是一個天真的詞，實現(xiàn)夢想是個殘酷的詞。21.2.262.26.202109:3609:36:282月-2109

14、:362、只有收獲，才能檢驗耕耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價值。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負(fù)了所受的苦難。09:362.26.202109:362.26.202109:3609:36:282.26.202109:362.26.20214、找一個理由，否認(rèn)憂傷，笑容就會燦爛到無所不在。2.26.20212.26.202109:3609:3609:36:2809:36:285、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期五, 二月 26, 20212/26/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。

15、9時36分9時36分26-2月-212.26.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場。21.2.2621.2.2621.2.26。2021年2月26日星期五二二一二二一年二月二十六日8、真正沒有資格談明天的人，是那個不懂得珍惜今日的人。09:3609:36:282.26.2021星期五, 二月 26, 20211、你始終不屬于我，屬于我的只是我自己。21.2.262.26.202109:3609:36:282月-2109:362、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、你是唯一的，你是十分獨特的，你就是你生命中的第一

16、名。09:362.26.202109:362.26.202109:3609:36:282.26.202109:362.26.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動。2.26.20212.26.202109:3609:3609:36:2809:36:285、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。二月 21星期五, 二月 26, 20212/26/20216、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。9時36分9時36分26-2月-212.26.20217、自知之明是最難得的知識。21.2.2621.2.2621.2.26。2021年2月26日星期五二二一二二一年二月二十六日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。09:3609:36:282.26.2021星期五, 二月 26, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.262.26.202109:3609:36:282月-2109:362、最困難的事情就是認(rèn)識自己。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、有勇氣承擔(dān)命運這才是英雄好漢。09:362.26.202109:362.26.202109:3609:36:282.26.202109:362.26.20214、與肝膽人共事，無字句處讀書。