閥控密封型鉛酸蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)

1、閥控密封型鉛酸蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)閥控密封型鉛酸蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)2008-11-27 10:51:59 作者：李冬翌 來源：UPS應(yīng)用 訪問:2915 評論：0中海油基地集團(tuán)油建渤海裝備分公司李冬翌摘要 文章總結(jié)了閥控式蓄電池維護(hù)保養(yǎng)中的常見問題及測試方法，指出生產(chǎn)和運行中容易忽視的問題，提出了要嚴(yán)格執(zhí)行國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照規(guī)定的測試方法定期對蓄電池進(jìn)行檢測和維護(hù)，保障蓄電池的性能得到最好的發(fā)揮，從而保障生產(chǎn)的安全運行。閥控密封型鉛酸蓄電池不僅廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，在石油化工、海洋石油開采及電力系統(tǒng)中也起著重要的作用，一般用于UPS直流盤、導(dǎo)航系統(tǒng)等，蓄電池的性能好壞對于生產(chǎn)正常運行起著至關(guān)重要的作

2、用，因此定期對蓄電池進(jìn)行檢驗和維護(hù)是非常必要的。然而作為工程技術(shù)服務(wù)公司，我們在為用戶進(jìn)行蓄電池定期維護(hù)中發(fā)現(xiàn) 很多單位蓄電池 的維護(hù)工作都有待于改進(jìn)，如新蓄電池安裝以后沒有經(jīng)過嚴(yán)格的工程 驗收，投入運行前沒有做10小時率核對性放電；由于缺乏有效的監(jiān) 測設(shè)備，只是測量蓄電池的浮充電壓、保持表面清潔等，無法準(zhǔn)確測 量出蓄電池的真實容量，預(yù)測蓄電池的可使用時間；不注意日常維護(hù)， 維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)造成蓄電池早期失效。大部分閥控蓄電池的設(shè)計壽命均 在10年以上，然而由于生產(chǎn)工藝、運輸安裝、日常維護(hù)等方面的問題， 許多蓄電池壽命只有56年時間，有些甚至1、2年就出現(xiàn)落后電池 現(xiàn)象，正確的檢測和維護(hù)保養(yǎng)是解決

3、問題的根本所在。1維護(hù)保養(yǎng)常見問題閥控鉛酸蓄電池的正常使用壽命在 10年以上，但在實際使用中經(jīng)常在 短短幾年內(nèi)就出現(xiàn)容量不足或失效的現(xiàn)象。 維護(hù)保養(yǎng)中常見的問題有 以下幾個方面。(1)環(huán)境溫度蓄電池在25c的環(huán)境下可獲得較長的壽命。溫度升高時，蓄電池的極 板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短。在25c以 上時，溫度每升高10C,蓄電池的壽命縮短一半；超過40c有熱失控的危險。因此必須控制好蓄電池室的溫度使其保持在 22c25c之間很多用戶對蓄電池室不注意通風(fēng)散熱及溫度控制，室溫經(jīng)常在30多度 左右，蓄電池的運行溫度則更高，短期內(nèi)不會暴露出對蓄電池的影響， 但蓄電池的性能在幾年后

4、的容量檢測中就會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)大幅下降了。(2)過度充放電蓄電池在長期過充電狀態(tài)下，會加速腐蝕，使容量降低；同時因水損耗 加劇，將使蓄電池有干涸的危險，從而影響蓄電池壽命。蓄電池被過度放電會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛吸附到蓄電池的陰極表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種絕緣體，它的 形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，在陰極上形成的硫酸鹽越多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用壽命 就越短。一般運行中的UPS不會出現(xiàn)過充或過放現(xiàn)象，具浮充電壓、放電終止電壓等參數(shù)都已經(jīng)在設(shè)備交接驗收時設(shè)置好了。值得重視的是，在交接驗收中應(yīng)確保UPS按照蓄電池廠家技術(shù)要求

5、設(shè)置的相應(yīng)參數(shù)， 并進(jìn) 行蓄電池容量核對性試驗(充電和放電循環(huán))，很多用戶忽視了交接驗 收檢查，只充上電就算驗收，不核實蓄電池容量是否達(dá)到了設(shè)計要求， 或沒有留下任何廠家資料和驗收文件、試驗報告，這給以后的維護(hù)維 修、故障分析帶來困難。(3)深度放電通常UPS會設(shè)置最低終止放電電壓保護(hù)蓄電池，此數(shù)值是按照UPS在設(shè)計負(fù)載放電電流下的終止放電電壓設(shè)置的。 當(dāng)UPS負(fù)載變化為輕 載時，例如所需的放電電流僅為蓄電池容量的 10%20%二旦市電中 斷，蓄電池一直放電到設(shè)定的最低終止電壓而自動關(guān)機(jī)，由于小電流放電情況下單體蓄電池的實際放電終止電壓要高于設(shè)計負(fù)載規(guī)定的 終止放電電壓，實際上已經(jīng)迫使蓄電池進(jìn)

6、入深度放電的狀態(tài)，必將造成蓄電池過早地失效報廢。因此，當(dāng)一些老型號UPS不具備根據(jù)蓄電池放電電流與終止電壓特性 自動調(diào)節(jié)最低終止電壓功能時，或者不具備最長放電時間限定功能時, 就要經(jīng)常檢查負(fù)載變化，及時調(diào)節(jié)終止電壓，避免輕載引起的蓄電池深 度放電。(4)長期浮充蓄電池在長期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，勢必會造成蓄電池的陽 極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻增大，容量大巾M下降，從而造成蓄電池使用 壽命縮短。很多用戶都忽視了定期進(jìn)行蓄電池放電的意義和重要性，這也是造成蓄電池性能下降的一個重要原因。常用測試方法蓄電池除日常清潔、緊固、巡檢等常規(guī)檢查外，還應(yīng)進(jìn)行必要的測試。(1)測量電池單體浮充電壓每月應(yīng)測

7、量一次電池單體浮充電壓，填好測量記錄并記下環(huán)境溫度。 可以直接用萬用表手工測量，也可以通過監(jiān)測設(shè)備測量。浮充電壓的 設(shè)置對電池的壽命具有相當(dāng)重要的影響。 在理論上要求浮充電壓產(chǎn)生 的電流量是用以補(bǔ)償電池的自放電。浮充電壓過高會引起電池正極腐 蝕和失水，使電池容量下降；而浮充電壓過低，也會使電池充電不足，引 起電池落后，嚴(yán)重時會出現(xiàn)電極硫酸鹽化。浮充電壓的選擇可以根據(jù) 廠家說明書的要求而設(shè)定，沒有說明書時也可以設(shè)置在(2.23VN(N為單體電池個數(shù))雖然測量浮充電壓并及時作出調(diào)整是蓄電池日常維護(hù)的一項重要工作，但是測量浮充電壓并不能找出落后單體電池。實踐證明，閥控密封鉛酸蓄電池端電壓與容量無相關(guān)

8、性，從靜態(tài)的浮充電壓，無法準(zhǔn)確判斷出蓄電 池的好壞。(2)核對性放電按照電力部電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程 DL/T724-2000標(biāo)準(zhǔn)，新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對性 放電試驗，以后每隔23年進(jìn)行一次核對性試驗，運行了 6年以后的閥 控蓄電池，應(yīng)每年作一次核對性放電實驗。閥控蓄電池組的恒流限壓充電電流和恒流放電電流均為110。額定電壓為2V的蓄電池，充電電壓不超過2.4V組合電池和蓄電池組充電電 壓不超過2.4VX No額定電壓為2V的蓄電池，放電終止電壓為1.8V; 額定電壓為6V的組合式電池放電終止電壓為5.25V額定電壓為12V 的組合蓄電池，放電終止電

9、壓為10.5V。只要其中一個蓄電池放到了終 止電壓，應(yīng)停止放電。新驗收的蓄電池，在5次充、放電循環(huán)內(nèi)，當(dāng)溫度為25c時，放電容量應(yīng) 不低于10h率放電容量的95%。（電氣裝置安裝工程蓄電池施工及 驗收規(guī)范GB50172-92）已投入運行的電池，在三次充、放電循環(huán)之內(nèi)，若達(dá)不到額定容量值的 80%此組蓄電池為不合格。由于缺乏有效的設(shè)備，傳統(tǒng)放電試驗，需將蓄電池組脫離運行，接上電 熱絲或水阻放電。通過調(diào)整電熱絲或水阻，使電池組以恒定電流放電， 同時用萬用表每隔一定時間就須測量電池端電壓一次，直至其中有一單體的端電壓到達(dá)規(guī)定的終止電壓時停止放電，其放電時間與放電電流的乘積即為該電池的實際容量。此種檢

10、測方法測量電池的容量數(shù)值 準(zhǔn)確，能夠清晰的判別電池是否為失效電池。由于負(fù)載體積龐大，搬運不方便;放電時產(chǎn)生白巨大熱能，導(dǎo)致電熱絲發(fā)紅，容易引起安全事故； 試驗中至少一人測量一人記錄數(shù)據(jù)，工作量過大，難于全面進(jìn)行；放電快結(jié)束時，電池電壓下降較快，個別電池端電壓可能在兩次測量間隔期 間突然降至終止電壓以下，造成過度放電。（3）內(nèi)阻（電導(dǎo)）測量 閥控蓄電池的故障，如板柵腐蝕、接觸不良、活性物質(zhì)可用量減少等 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。目前國際上流行一種用電導(dǎo)測試的方法檢測電池的內(nèi)阻來藉此判斷 電池的實有容量。電導(dǎo)，即內(nèi)部

11、電阻的倒數(shù)，是指傳導(dǎo)電流的能力，它反 映了電阻的大小。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Uac/Iac比率, 即可得出蓄電池的電導(dǎo)或電阻值，并顯示這個值。這一測試?yán)碚撜J(rèn)為 剩余容量和電池內(nèi)阻有一定的固定關(guān)系，特別是在剩余容量不足 50% 時,會迅速下降，因而根據(jù)電池的電導(dǎo)或電阻值來判斷電池容量有很好的一致性。然而閥控電池的電阻組成是復(fù)雜的，包含了電池的歐姆電阻，濃差極化 電阻，電化學(xué)反應(yīng)電阻及雙層電容充電時的*作用。在不同的量測點和 不同的時刻測得的電阻值包含的組成

12、也是不同的。 另外由于內(nèi)阻值為 毫歐級，所以連接電纜、測試夾具、測試儀性能等都會對內(nèi)阻測量產(chǎn) 生較大的*，內(nèi)阻值的真實性和準(zhǔn)確性怎樣得到保障，這是需要大量實 踐來確定的。在目前沒有權(quán)威機(jī)構(gòu)或國家標(biāo)準(zhǔn)證實的情況下建議將內(nèi)阻 (電導(dǎo))測量 方式作為一種輔助測試手段判別電池性能。常用測試手段(1)在線監(jiān)測目前使用較多的蓄電池在線監(jiān)測裝置是電池巡檢儀，采集電池的電壓、電流和溫度，通過直流充電設(shè)備的監(jiān)控器可顯示各單節(jié)電池電壓，判 斷故障電池的編號且給出報警，并測量出每節(jié)電池內(nèi)阻的特性曲線， 極大的方便了用戶的日常維護(hù)，提高了工作效率，保障了數(shù)據(jù)采集的 準(zhǔn)確性和實時性。另外有些廠商推出了便攜式電導(dǎo)測試儀

13、，可在蓄電池運行狀態(tài)下測量 蓄電池電導(dǎo)，根據(jù)電導(dǎo)的變化判斷蓄電池的容量變化。這對工程技術(shù) 服務(wù)人員來說是非常方便的。(2)蓄電池容量測試 當(dāng)UPS和直流盤運行時，在退出來的蓄電池組或備用的蓄電池組進(jìn)行 活化和核對性放電時，可以采用專門的蓄電池容量測試設(shè)備。蓄電池 的充放電電流、充放電終止電壓、單體終止電壓、充放電時間都可調(diào) 可控，同時可以測量記錄單體和整組電池的電壓、內(nèi)阻 ，數(shù)據(jù)采集周期 可以設(shè)置到秒級，只要單體終止電壓、整組終止電壓、充放電時間有 一項達(dá)到設(shè)置值時，測試設(shè)備就會自動停止工作，保障蓄電池的安全。 新型容量測試儀采用的內(nèi)置放電負(fù)載，沒有以往電熱絲的笨重和紅熱 現(xiàn)象，極大的方便了工

14、程技術(shù)人員的現(xiàn)場使用，取消了使用老式負(fù)載對 環(huán)境和空間的要求，最主要的是放電過程中的安全性得到了極大的提 局。蓄電池維護(hù)保養(yǎng)措施通過對蓄電池常見問題和測試方法的總結(jié)，提出以下維護(hù)保養(yǎng)措施。(1)蓄電池維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的項目及周期進(jìn)行，對性能有懷疑和運行多年的蓄電池應(yīng)縮短維護(hù)保養(yǎng)周期，有蓄電池生產(chǎn)廠家技術(shù)參數(shù)時，其性能合格標(biāo)準(zhǔn)參照廠家數(shù)據(jù)，無廠家數(shù)據(jù)時依據(jù)國 家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。(2)核對性放電試驗比較客觀地反映了蓄電池容量 ，是最直觀和重要的 手段，電池內(nèi)阻或電導(dǎo)測試可以作為輔助手段，或者作為運行中對蓄電池進(jìn)行監(jiān)視的一種方式，但不可以替代核對性放電。(3)做好投運前、日常和歷年蓄電池維護(hù)測試的數(shù)據(jù)記錄并妥善保管可以作為判斷蓄電池性能好壞、故障分析的依據(jù)。對性能下降較快的蓄電池及早進(jìn)行活化或更換，避免蓄電池失效對生產(chǎn)的影響。(4)定期檢查蓄電池的外觀有無異常變形和發(fā)熱 ，仔細(xì)檢查安全閥的周 圍是否有被噴射的污點，以此確定安全閥是否擰緊或損壞。(5)蓄電池因單只容量不夠需更換時，只能一次性