探討新形勢下電力系統(tǒng)中閥控式密封鉛酸蓄電池的運行與維護

【摘 要】隨著電力網(wǎng)往大容量、高電壓方向發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，經(jīng)濟、政治、軍事等各行業(yè)對電力的依賴越來越高，對系統(tǒng)穩(wěn)定性、安全性要求也越來越高，蓄電池是變電站直流系統(tǒng)中重要設(shè)備，文章從蓄電池的結(jié)構(gòu)、原理出發(fā)，對蓄電池的性能指標(biāo)、閥控式密封鉛酸蓄電池的運行維護作一介紹，讓大家對電池運行、維護、管理有更多了解，以確保系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運行，延長電池使用壽命。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 閥控式密封鉛酸蓄電池 運行維護

一、閥控密封式鉛酸蓄電池的運行

（一）閥控密封式鉛酸蓄電池運行要求

按照電力系統(tǒng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，閥控式鉛酸蓄電池的主要運行要求（本文所列數(shù)據(jù)為參考數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)不同廠家使用說明書而設(shè)，n為單個電池數(shù)量）如下：

1.閥控式密封鉛酸蓄電池組在均充時的均充電壓為2.35V×n；

2.正常運行時以浮充方式運行，浮充電壓值一般控制為2.25 V×n；

3.高壓告警電壓為2.42×n；

4.低壓告警電壓為1.80×n；

5.浮充溫度補償系數(shù)：-3mV/℃單體，均充溫度補償系數(shù)：-5mV/℃單體。

在運行中主要監(jiān)視蓄電池組的端電壓、浮充電流、每只蓄電池的電壓。

（二）閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電

蓄電池的充電有相關(guān)操作要求，一般就蓄電池的維護作用而言，采用相對10小時率小電流充電效果更好。

1.充電過程中應(yīng)保持電解液溫度不超過40℃，當(dāng)電解液溫度達到40℃時，應(yīng)采取降溫措施；

2.初充電后，應(yīng)作一次容量試驗，第一次放電應(yīng)能放出額定容量的80%；

3.蓄電池的充電：

蓄電池充電電流表：

充電電壓

（V/只） 充電終期電流（mA/AH）

10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃

2.30 1.4 2.4 3.9 5.2 8.6 11 20

2.35 3 4.2 8.0 8.8 15.4 20 36

2.40 5.6 8.4 12.6 14.8 23 32.4 55

浮充運行時，如電池溫度不為25℃，應(yīng)進行換算，充電電壓應(yīng)隨環(huán)境溫度作適當(dāng)調(diào)整，

具體見下表：

不同溫度時的浮充電壓表

環(huán)境溫度（℃） 浮充電壓（V/只±0.02V/只）

0～10 2.29

11～15 2.26

16～25 2.23

26～30 2.21

31～35 2.20

36～40 2.19

對于低于零攝氏度或者高于四十?dāng)z氏度的溫度環(huán)境，建議盡可能避免。

4.經(jīng)常檢查項目

（1）檢測蓄電池端電壓是否符合要求

（2）連接處有無松動

（3）極柱、安全閥周圍是否有滲酸及酸霧溢出

（4）電池殼體有無滲漏和變形

5.如有以下情況之一應(yīng)進行充電

（1）浮充電壓有二只以上低于2.18V

（2）放出 5% 以上額定容量

（3）擱置不用時間超過一個月

（4）全浮充運行達三個月

（5）新電池安裝調(diào)試后，需要進行12小時的均衡充電

6.蓄電池核對性放電每年（或新安裝、大修后）應(yīng)做一次核對性額定容量放電測試。對不能停運的蓄電池組，做50%額定容量測試，注意事項：

（1）每次蓄電池組放電后應(yīng)及時充電；

（2）不要使蓄電池組被過電流或過電壓充電；

（3）蓄電池應(yīng)避免長期擱置不用；

（4）不要長期浮充而不放電；

（5）不要使蓄電池過放電；

（6）閥控式鉛酸蓄電池對充電設(shè)備及溫度等環(huán)境因素較為敏感。不要使用紋波較大的充電機，應(yīng)有溫度補償功能（電池浮充電壓隨溫度上升而下降，-2～4mV/℃）。

以電池額定容量（C）的10h率放電電流I10進行放電，并記錄電池端電壓、溫度、放電時間，直至電池電壓降至電壓下限，計算電流與時間的乘積即為電池容量。

當(dāng)檢測蓄電池的容量即在25℃時實際容量等于或小于80%標(biāo)稱容量時為壽命終止。

7.蓄電池放電率與容量

鉛酸蓄電池的極板在制造過程中，對生極板進行充電化成，使正極板上的鉛變成二氧化鉛，負(fù)極板上的鉛變?yōu)楹＞d狀鉛，但是制造廠商對極板進行化成的時間有限，不可能將所有的物質(zhì)均轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)，為此，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新電池達到90%容量為合格，只有在隨后的日常使用中，容量逐漸達到正常值，一般在安裝兩年后要求達到100%。

要注意在不同的放電率情況下，電池端電壓下降的臨界值也在變化，放電率低時，例如0.01C時，實際釋放的容量接近標(biāo)稱容量，所允許的電池端電壓下降也高（1.75V/單體），放電率大時例如1C，實際釋放的容量小，但允許的電池端電壓也可以低些（1.33V）。

8.核容性充放電

新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進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2.23V×n時，將會自動或手動轉(zhuǎn)為恒壓充電。

9.恒壓充電

在2.35V×n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2.23V×n。同時在浮充電過程中要進行溫度補償，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償，避免蓄電池因失水干涸而失效。

中心溫度、補償下限、補償上限、補償斜率均可根據(jù)電池性能，按廠家使用說明要求靈活設(shè)置。

10.補充充電

為了彌補運行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)，補償不了電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，設(shè)定1～3個月，自動地進行一次恒流充電-恒壓充電-浮充電的補充充電，確保蓄電池組隨時都具有額定容量，以保證運行安全可靠。

11.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2 V×n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入恒流充電-恒壓充電-浮充電，并恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。

二、閥控式鉛酸蓄電池使用中應(yīng)注意事項

1.應(yīng)注意鉛酸蓄電池在每次放電完后，應(yīng)及時充電，需充電的時間在10h以上。

2.應(yīng)注意不應(yīng)使蓄電池被過電流或過電壓充電。

3.應(yīng)注意盡量避免使蓄電池長期擱置不用。

4.應(yīng)注意不要使蓄電池長期處于浮充狀態(tài)而不放電。

5.應(yīng)注意不使蓄電池過放電。

6.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。要求充電機有較小的紋波系數(shù)，并對電池有溫度補償功能。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2～4 mV。

三、蓄電池運行、維護要求

每組至少選8只標(biāo)示電池，作為了解全組工作情況的參考。

密封電池需經(jīng)常檢查的項目：防酸式電池和密封電池禁止混合使用在一個供電系統(tǒng)中；不同規(guī)格（容量、電壓等）、不同性能、不同工藝的電池禁止在同一直流供電系統(tǒng)中使用；不同年限的電池不宜在同一直流供電系統(tǒng)中使用。

1.蓄電池的充放電

蓄電池容量在非標(biāo)準(zhǔn)條件下檢測時（例如放電電流、溶液溫度等）應(yīng)先換算成標(biāo)準(zhǔn)情況下的容量，以便在此基礎(chǔ)上進行分析研究和比較判斷。

在線式容量檢測時，操作要謹(jǐn)慎，事先應(yīng)了解直流供電和市電供電情況。一旦發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)立即停止蓄電池的容量檢測工作，保證直流正常供電。

對比法或電導(dǎo)法檢測蓄電池容量時，事先必須有蓄電池的放電曲線或基準(zhǔn)電導(dǎo)值的原始數(shù)據(jù)才能進行該項目的檢測。

2.蓄電池檢測中注意問題

進行電導(dǎo)法測試蓄電池容量的測試探頭夾子位置應(yīng)是以前測試位置，并與電池極柱接觸良好，待儀表讀數(shù)穩(wěn)定后讀取，否則將影響測試結(jié)果。

對放電后的蓄電池充電電量應(yīng)是放出電量的1.2～1.4倍。

對新安裝蓄電池容量檢測的安時法，對比法，電導(dǎo)法的測試原始記錄，都應(yīng)在蓄電池的循環(huán)充放電三次以上進行，數(shù)據(jù)才穩(wěn)定可作原始數(shù)據(jù)。

3.蓄電池檢測

在實際使用中，電池都是成組使用的，由于電池制造的離散性和使用的原因，電池組失效的早期表現(xiàn)總是出現(xiàn)一些落后電池，而落后電池又將進一步加速整組電池的損壞。電池組的容量取決于該電池組中容量最低一節(jié)電池的容量。因而，發(fā)現(xiàn)并獲知落后電池的容量，及時對落后電池進行處理是電池組運行維護的關(guān)鍵，是非常重要的。

4.落后電池的處理

對欠充的電池（浮充電壓長期偏低）可在線進行補充電。

對輕度極板硫化的電池（內(nèi)阻偏大）進行激活處理（活化）。

對嚴(yán)重極板硫化、電解液干枯或短路開路的電池（內(nèi)阻嚴(yán)重偏大、電壓很高或為零）應(yīng)立即更換。對2V電池組可短接該電池應(yīng)急處理。

四、結(jié)論

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，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。