發(fā)電廠維護閥控式鉛酸蓄電池的探討

王建恩 張 凱 韋宏偉

(蒙西發(fā)電廠，內(nèi)蒙古 烏海016014)

目前裝機容量在300MW及以上的發(fā)電廠，直流系統(tǒng)使用的大多為閥控式鉛酸免維護蓄電池組，在全廠失電、機組事故停機的特殊情況下，重要的輔機設備必須依靠備用的直流輔機設備運轉(zhuǎn)保證機組安全停機。此時，承擔直流系統(tǒng)供電的蓄電池組，必須保證可靠的帶載能力。

1 閥控鉛酸蓄電池組的充電

閥控式密封鉛酸蓄電池組充電順序：均充→浮充（恒流→恒壓）→均充。

1.1 理論依據(jù)

閥控蓄電池組在正常運行中以浮充電方式運行，浮充電壓值宜控制為(2.23～2.28)V×N、均衡充電電壓值宜控制為(2.30～2.35)V×N。

1.1.1 恒流限壓充電

采用I10電流進行恒流充電，當蓄電池組端電壓上升到(2.30～2.35)V×N限壓值時，自動或手動轉(zhuǎn)為恒壓充電。

1.1.2 恒壓充電

在(2.30～2.35)V×N的恒壓充電下，I10充電電流逐漸減小，當充電電流減小至0.1I10電流時，充電裝置的倒計時開始起動，當整定的倒計時結(jié)束時，充電裝置將自動或手動地轉(zhuǎn)為正常的浮充電運行，浮充電壓值宜控制為(2.23～2.28)V×N。

1.1.3 補充充電

為了彌補運行中因浮充電流調(diào)整不當造成了欠充，補償不了閥控蓄電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，根據(jù)需要設定時間(一般為3個月)充電裝置將自動地或手動進行一次恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電過程，使蓄電池組隨時具有滿容量，確保運行安全可靠。

1.2 現(xiàn)場實際維護要點：

1.2.1 均衡充電電壓要求：

密封電池組通有下列情況之一時應進行均衡充電（將充電電壓調(diào)到2.33V／單體（25℃），充電30h）：

1.2.1.1 浮充電壓有兩只以上低于2.18V／只（浮充方式下測量蓄電池單體電壓）。

1.2.1.2 電池組中單體電池電壓最大差值（均一性）超過0.05V。

1.2.1.3 放出20%以上額定容量（翻閱自動控制微機裝置液晶屏菜單看實時顯示的蓄電池組容量）。

1.2.1.4 擱置不用時間超過3個月。

1.2.1.5 全浮充運行達3個月。

均衡充電參數(shù)設置方法：在對應蓄電池組自動控制微機裝置液晶面板菜單中找到浮充電壓，設置為240V（2.33V*103只），充電方式由自動改設為手動，充電30小時，完成均衡充電，之后再恢復原定值設定。注意：當均衡充電時，電池溫度會略有升高，可升到40℃左右，屬于正常范圍。而在其它條件下的溫度升高或異常變化均為不正?，F(xiàn)象，應立即查明原因并進行處理。

1.2.2 浮充電壓指標：

浮充電壓是蓄電池長期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關重要的因素。一般情況下，全浮充電壓定為2.23～2.25V／單體（25℃）比較合適。如果不按此浮充范圍工作，而是采用2.35V／單體（25℃），則連續(xù)充電4個月就會出現(xiàn)熱失控；或者采用2.30V／單體（25℃），連續(xù)充電6～8個月就會出現(xiàn)熱失控；要是采用2.28V／單體（25℃），則連續(xù)12～18個月就會出現(xiàn)嚴重的容量下降，進而導致熱失控。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣，電池失去放電功能，最后只有報廢。再從閥控式密封鉛酸蓄電池的水的分解速度來說，充電電壓越低越好，但從保證閥控式密封鉛酸蓄電池的容量來說，充電電壓又不能太低。理論上，蓄電池的使用環(huán)境溫度為-40℃～50℃，最佳使用溫度為15℃～25℃，25℃這個環(huán)境溫度參數(shù)非常重要，電池使用壽命與它有很大關系，在使用維護中要嚴格遵守。

2 閥控鉛酸蓄電池組的放電

2.1 閥控蓄電池的核對性放電

長期使用限壓限流的浮充電運行方式或只限壓不限流的運行方式，無法判斷閥控蓄電池的現(xiàn)有容量，內(nèi)部是否失水或干裂。只有通過核對性放電，才能找出蓄電池存在的問題。

2.1.1 對于無備用電池組的單組蓄電池組，機組運行期間不能退出運行、也不能作全核對性放電、只能用I10電流恒流放出額定容量的50%，在放電過程中，蓄電池組端電壓不得低于2V×N。放電后應立即用I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電，反復放充(2～3)次，蓄電池組容量可得到恢復，蓄電池存在的缺陷也能找出和處理。

2.1.2 對于有備用電池組的兩組蓄電池組，可先對其中一組閥控蓄電池組進行全核對性放電，用I10電流恒流放電，當蓄電池組端電壓下降到1.8V×N時，停止放電，隔(1～2)h后，再用I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電。反復2～3次，蓄電池存在的問題也能查出，容量也能得到恢復。若經(jīng)過3次全核對性放充電，蓄電池組容量均達不到額定容量的80%以上，可認為此組閥控蓄電池使用年限已到，應安排更換。

2.2 閥控蓄電池核對性放電周期

新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應進行全核對性放電試驗，以后每隔2～3年進行一次核對性試驗，運行了6年以后的閥控蓄電池，應每年作一次核對性放電試驗。

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3 閥控蓄電池的運行維護及故障處理

3.1 閥控蓄電池在運行中電壓偏差值及放電終止電壓值應符合表1的規(guī)定。

3.2 閥控式密封鉛酸蓄電池運行狀態(tài)可通過圖1看出。

3.3 閥控蓄電池的故障及處理

3.3.1 閥控蓄電池殼體異常。造成的原因一般為：充電電流過大，充電電壓超過了2.4V×N，內(nèi)部有短路或局部放電、溫升超標、閥控失靈。處理方法：減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。

3.3.2 運行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓值，原因是蓄電池內(nèi)部失水干涸、電解物質(zhì)變質(zhì)。處理方法是更換蓄電池。

4 建議

4.1 可以考慮對蓄電池單體電壓增設在線自動巡檢功能，并能自動不間斷記錄歷史單體蓄電池電壓情況，以便維護人員可以經(jīng)常分析，掌握各蓄電池的健康水平。該功能有在一些老廠技術改造中加裝的，總體效果還是不錯的。將后臺機放置到運行集控，配合每路饋線絕緣監(jiān)測，不斷巡檢，超過設定警戒值報警，隨時可以掌握全廠直流系統(tǒng)的健康水平。

4.2 應配置蓄電池充放電活化儀，對于擁有眾多蓄電池的發(fā)電廠，購置蓄電池活化儀是必要的，可以對于檢測發(fā)現(xiàn)的性能降低的單體蓄電池及時進行活化后再次投入工作。

4.3 蓄電池良好的運行環(huán)境溫度為25℃，蓄電池室內(nèi)溫度波動大，是造成蓄電池使用壽命縮短的另一個重要原因。但如蒙西發(fā)電廠現(xiàn)有直流系統(tǒng)自動監(jiān)控裝置，本身具備隨環(huán)境溫度變化自動調(diào)整浮充電壓的功能，所以是否在蓄電池室增加恒溫設備，要看具體情況。

5 結(jié)束語

通過了解掌握閥控式密封鉛酸蓄電池的特性，日常進行良好的維護保養(yǎng)，保證蓄電池組的健康備用，對于發(fā)電廠直流系統(tǒng)柴油發(fā)電機組聯(lián)動失敗情況下給重要負載持續(xù)供電能力起著舉足輕重的作用，應引起足夠的重視。

[1]《中華人民共和國電力行業(yè)標準》DL/T 724-2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程.