變電站閥控式鉛酸蓄電池3?h率放電核容方法研究

童杭偉，李 民，莫雪梅

(1.國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014；2.國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000)

變電站閥控式鉛酸蓄電池3?h率放電核容方法研究

童杭偉1，李 民2，莫雪梅2

(1.國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，浙江 杭州 310014；2.國網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000)

1 概述

目前，各地均存在直流運(yùn)行設(shè)備多但專業(yè)維護(hù)人員不增甚至減少的情況，有些地區(qū)直流檢修專業(yè)人員只有1～3人，且他們很大一部分工作時(shí)間用于每年的蓄電池核對性充放電工作，導(dǎo)致使設(shè)備正常的性能檢修維護(hù)工作時(shí)間則相對較少。

DL637-1997《閥控鉛酸蓄電池訂貨技術(shù)條件》和國網(wǎng)公司《直流電源系統(tǒng)檢修規(guī)范》對閥控鉛酸蓄電池容量測試均規(guī)定采用10 h放電率的測試方法。一組蓄電池組的核容工作，包括完成放電和充電的整個(gè)過程需要花費(fèi)2位檢修人員2天時(shí)間，且需全程現(xiàn)場監(jiān)測，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

此外，一些極柱腐蝕較為嚴(yán)重的蓄電池，采用10 h放電率核容顯示電池容量正常，但在變電站事故情況下僅蓄電池組供電，短時(shí)輸出較大電流時(shí)則引起極柱熔斷造成事故。若能采用大倍率放電核容的方法，則很多類似隱患都可及時(shí)暴露出來。

YDT799-2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中有10 h率、3 h率和1 h率3種核容技術(shù)要求。第6.6條規(guī)定“10 h率容量第1次循環(huán)應(yīng)達(dá)到0.95C10；在第3次循環(huán)之前，10 h率容量應(yīng)達(dá)到C10；3 h率容量應(yīng)達(dá)到0.75C10；1 h率容量應(yīng)達(dá)到0.55C10”。但該標(biāo)準(zhǔn)沒有提出在多倍率放電電流下如何確定容量不足電池的具體參數(shù)要求。

通過查詢閥控鉛酸電池的特性參數(shù)，了解到電池在不同放電率下具有一定的規(guī)律性。圖1是某電池的GFMD-C型閥控鉛酸蓄電池在不同放電率下的典型放電曲線。

圖1中分別標(biāo)示了0.1 C10～1.0 C10的12條電池放電曲線，表明了在不同放電電流的情況下放電時(shí)間和電池容量有一定的相關(guān)性。因此，通過放電典型曲線的試驗(yàn)驗(yàn)證，對其他類型的閥控鉛酸蓄電池在多種倍率下進(jìn)行容量有效判別具有可行性。

圖1 GFMD-C型電池在不同放電率下的典型放電曲線

2 研究內(nèi)容

對一個(gè)廠家的2個(gè)不同容量的單體電池和2個(gè)廠家的2組不同容量的電池組(見表1)，分別進(jìn)行10 h率和3 h率放電電流核容試驗(yàn)比對，以期發(fā)現(xiàn)10 h率和3 h率放電核容的相關(guān)性。

表1 閥控式鉛酸蓄電池試品情況

3 10 h率和3 h率電池核對性容量試驗(yàn)

放電電流分別采用1.0 I10倍率及2.5 I10倍率，對各單體電池和電池組分別進(jìn)行電池容量核對性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果詳見表2。

表2 閥控式鉛酸蓄電池不同放電電流試驗(yàn)情況

3.1 2個(gè)不同容量的單體電池放電核容試驗(yàn)分析

對同一廠家的111號、222號2個(gè)試品分別進(jìn)行1.0 I10和2.5 I10放電電流容量核對性試驗(yàn)，根據(jù)表2的試驗(yàn)結(jié)果，對滿容量的111號單體電池進(jìn)行1.0 I10和2.5 I10放電電流核容，試驗(yàn)結(jié)果比較接近。對容量不足的222號單體電池進(jìn)行1.0 I10放電電流核容，結(jié)果為64.3 %，比2.5 I10放電電流核容結(jié)果大5.2 %。

3.2 2組不同容量的電池組放電核容試驗(yàn)分析

對不同廠家的2組不同容量的電池組分別進(jìn)行1.0 I10和2.5 I10放電電流容量核對性試驗(yàn)，放電終止時(shí)各電池電壓值分布如圖2和圖3所示。

圖2 序號3電池組3 h及10 h率放電終止時(shí)各電池電壓

從圖2電池組放電終止時(shí)各電池的電壓分布看，3 h及10 h率放電電池電壓曲線比較吻合，且最低電壓電池均為10號。

圖3 序號4電池組3 h及10 h率放電終止時(shí)各電池電壓

從圖3放電終止時(shí)各電池的電壓分布看，3 h及10 h率放電電池電壓曲線趨勢基本一致，且最低電壓電池均為17號。

4 結(jié)論

(1) 閥控式鉛酸蓄電池采用1.0 I10放電電流(3 h率)和2.5 I10放電電流(10 h率)的核容試驗(yàn)結(jié)果較為接近，誤差在±10 %以內(nèi)。

(2) 閥控式鉛酸蓄電池組采用1.0 I10放電電流(3 h率)和2.5 I10放電電流(10 h率)的核容試驗(yàn)，這對于發(fā)現(xiàn)容量最小的單體電池具有較好的一致性。

由此可見，變電站用閥控式鉛酸蓄電池采用3 h率放電核容的方法具有一定的有效性和可行性，且能大大減少放電工作時(shí)間，提高直流檢修人員的工作效率。

2013-08-13。

童杭偉(1968-)，男，高級工程師，主要從事直流電源管理、電網(wǎng)防雷技術(shù)研究。

李 民(1974-)，男，技師，主要從事直流電源檢修工作。

莫雪梅(1972-)，女，工程師，主要從事直流電源檢修工作。