電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

王軒軒 陳京

摘 要：電力變電站的蓄電池主要是采用閥控式的密封鉛酸蓄電池（以下簡(jiǎn)稱蓄電池）。由于蓄電池完全密封，不用加水維護(hù)，屬于免維護(hù)的蓄電池，而往往因此導(dǎo)致其維護(hù)和管理工作被忽視，最終導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在容量低和失效早的情況，因而作為電力企業(yè)，必須在日常工作中加強(qiáng)對(duì)其的維護(hù)，切實(shí)加強(qiáng)維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力；蓄電池；智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

當(dāng)今世界能源的結(jié)構(gòu)正朝著綠色方向發(fā)展，新能源用鉛酸蓄電池已成為新的市場(chǎng)利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，蓄電池具有電壓平穩(wěn)、安全可靠、價(jià)格低廉、適用范圍廣、原材料豐富和回收再生利用率高等優(yōu)點(diǎn)，是世界上各類(lèi)電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種化學(xué)“電源”。

1蓄電池工作原理

鉛酸蓄電池由負(fù)極板鉛和正極板二氧化鉛浸入一定濃度的硫酸溶液構(gòu)成，每個(gè)單體具有2V電動(dòng)勢(shì)，蓄電池通過(guò)串聯(lián)獲得所需電壓，通過(guò)并聯(lián)獲得所需容量。蓄電池總的化學(xué)反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O（向右反應(yīng)是放電，向左反應(yīng)是充電），以上反應(yīng)中關(guān)鍵是由右至左的充電反應(yīng)要得到保證，且越完全越好。即理論上充電越完全，硫酸鉛反應(yīng)越徹底。可以認(rèn)為：閥控密封鉛酸蓄電池維護(hù)工作的重點(diǎn)，是如何保證蓄電池的充電效果和建立并完善蓄電池行之有效的充電方法。

2電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)

通過(guò)電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)可以完全實(shí)現(xiàn)對(duì)各變電站的蓄電池進(jìn)行在線監(jiān)管，在線維護(hù)與在線測(cè)試三大主要功能，而這三大功能就是傳統(tǒng)電力蓄電池專業(yè)養(yǎng)護(hù)人員耗費(fèi)大量的時(shí)間、精力與財(cái)力頻繁進(jìn)行的工作。運(yùn)用智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)對(duì)變電站的電力蓄電池進(jìn)行監(jiān)控，一方面可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控電力蓄電池的健康狀態(tài)，二是通過(guò)對(duì)電力蓄電池的運(yùn)行狀況制定優(yōu)化維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，三是可以通過(guò)監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)，運(yùn)用智能控制系統(tǒng)讓變電站的電力蓄電池能夠進(jìn)行自主養(yǎng)護(hù)治療。所以通過(guò)電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電力蓄電池的自主運(yùn)行、無(wú)人值守、智能維護(hù)、全方位的節(jié)約時(shí)間、節(jié)約人力及提高工作效率。

電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)運(yùn)維系統(tǒng)采用的是終端智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備與后臺(tái)智能管理軟件相結(jié)合的運(yùn)行模式，在這個(gè)模式中，融入了多種智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與養(yǎng)護(hù)方法。首先通過(guò)終端智能養(yǎng)護(hù)設(shè)備與監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)電力蓄電池的實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后通過(guò)在線養(yǎng)護(hù)輸出，遠(yuǎn)程放電測(cè)試，安全監(jiān)控管理等相關(guān)程序的運(yùn)行，最后通過(guò)后臺(tái)的智能控制管理平臺(tái)對(duì)終端設(shè)備所發(fā)出的數(shù)據(jù)及信號(hào)進(jìn)行邏輯推理，數(shù)據(jù)分析，對(duì)電池性能進(jìn)行甄別，處理事故警報(bào)，監(jiān)測(cè)設(shè)備管理，人員管理等多個(gè)項(xiàng)目。

電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)運(yùn)維系統(tǒng)，可以做到對(duì)蓄電池的運(yùn)行工作狀態(tài)的全程監(jiān)控，對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警，還可以根據(jù)，運(yùn)行出現(xiàn)的不同狀況與問(wèn)題類(lèi)型進(jìn)行警報(bào)分類(lèi)，使得監(jiān)控平臺(tái)能夠準(zhǔn)確偵測(cè)出蓄電池的運(yùn)行故障。智能系統(tǒng)還能提供蓄電池的放電測(cè)試計(jì)劃，并執(zhí)行電池放電操作，全部工作采用遠(yuǎn)程智能監(jiān)控與管理，使得運(yùn)維保養(yǎng)工作更方便更快捷。

3電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1蓄電池統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)化管理

運(yùn)用電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)根據(jù)不同型號(hào)的電力蓄電池養(yǎng)護(hù)設(shè)備使用與監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)硬件兼容，可以不會(huì)因?yàn)樾铍姵氐念?lèi)型不同而影響數(shù)據(jù)采集與運(yùn)行工作監(jiān)管。電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行的在線維護(hù)網(wǎng)管平臺(tái)，可安裝自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，對(duì)各變電站的不同類(lèi)型的電力蓄電池組通過(guò)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)包括電池電量、電池運(yùn)行情況以及電池節(jié)數(shù)的等宏觀的微觀的多項(xiàng)數(shù)據(jù)。通過(guò)以上各種技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力蓄電池的智能監(jiān)控管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)，建立了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，為養(yǎng)護(hù)運(yùn)維工作提供了便利。

3.2在線養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

運(yùn)用電力蓄電池智能養(yǎng)護(hù)運(yùn)維系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)蓄電池進(jìn)行識(shí)別，挑選出劣勢(shì)蓄電池，然后對(duì)蓄電池進(jìn)行脈沖除硫工作、均衡充電工作和檢測(cè)維護(hù)完善工作，通過(guò)這三項(xiàng)主要的工作流程，有效的完成電力蓄電池地在線養(yǎng)護(hù)。各項(xiàng)工作流程的具體操作如下：

3.2.1蓄電池的脈沖除硫工作

蓄電池的脈沖除硫是指對(duì)電力蓄電池組中的每一節(jié)電池施加除流脈沖，使已經(jīng)劣化的電池能夠恢復(fù)到電池的本性，從而繼續(xù)使用維持工作。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的基本原理是電力蓄電池中的硫酸鉛結(jié)晶顆粒構(gòu)成部分大小形狀不同，在相同的振動(dòng)頻率下諧振點(diǎn)不同，然后將具有動(dòng)態(tài)功率的修復(fù)脈沖按照設(shè)定好的振動(dòng)頻率施加于電池的兩端，使電池內(nèi)的硫酸鉛結(jié)晶顆粒與脈沖產(chǎn)生的振動(dòng)頻率發(fā)生共振，在劇烈的諧振狀況下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用已經(jīng)板結(jié)粗大的硫酸鉛結(jié)晶會(huì)逐漸被震碎，變成細(xì)小的硫酸鉛結(jié)晶顆粒。在這種情況下，對(duì)電池進(jìn)行充電，可以使硫酸鉛結(jié)晶顆粒中的鉛離子和硫酸根離子重新參與反應(yīng)，變得活躍，完成硫酸鉛和二氧化鉛的還原反應(yīng)。

3.2.2蓄電池的均衡充電工作

均衡充電工作是指在網(wǎng)絡(luò)智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)指導(dǎo)下，對(duì)電力蓄電池組的各節(jié)電池進(jìn)行均衡充電。由于每節(jié)電池的使用情況不一樣，所以電池的電流與電壓情況也就不同，電池的均衡性越差，對(duì)其充電時(shí)所需的電流差異性越大。要實(shí)現(xiàn)對(duì)每節(jié)電池進(jìn)行均衡充電，電池智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，針對(duì)電池的差異分別設(shè)定充電參數(shù)，這種通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出的均衡充電模式能夠有效的完成蓄電池的充電工作，使得最后電力蓄電池組的每節(jié)電池差異性減小，避免了再一次硫化的可能。

3.2.3蓄電池的檢測(cè)保護(hù)

蓄電池的檢測(cè)保護(hù)工作主要是對(duì)單節(jié)電池的電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)單節(jié)電池的電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)浮充電壓能夠準(zhǔn)確的將數(shù)據(jù)反應(yīng)到電池智能維護(hù)系統(tǒng)的管理平臺(tái)，終止對(duì)電池進(jìn)行養(yǎng)護(hù)運(yùn)維的循環(huán)機(jī)制，可以有效的避免電力蓄電池充電過(guò)度，產(chǎn)生不安全的因素。通過(guò)以上三個(gè)重要流程的循環(huán)工作，對(duì)電力蓄電池進(jìn)行智能養(yǎng)護(hù)，當(dāng)電池再次出現(xiàn)差異需要進(jìn)行維護(hù)時(shí)，電力蓄電池智能控制平臺(tái)將會(huì)再次啟動(dòng)以上工作流程，完成電池的養(yǎng)護(hù)運(yùn)維，有效的防止電池進(jìn)一步劣化，為提升電池容量起到了很大的作用。

3.3蓄電池的周期性維護(hù)

1、月度維護(hù)：①電池表面干燥，電池室清潔；②電池殼體表面光潔、無(wú)鼓脹及漏液，根據(jù)需要更換電池；③電池連接條無(wú)松動(dòng)和銹蝕，據(jù)需除銹和涂抹導(dǎo)電膏；④測(cè)試電池單體電壓，浮充狀態(tài)下，電池電壓偏差小于90mv（2V）、240mv（6V）、480mv（12V），據(jù)需進(jìn)行充放電。2、季度、年度維護(hù)：①直流供電切換，觀察電池充電限流、均充浮充切換是否正常；②電池連接條壓降測(cè)試，折算到1小時(shí)率進(jìn)行放電時(shí)，連接條壓降小于10mv，如果超標(biāo)，則需更換或加粗連接條；③容量核對(duì)性試驗(yàn)，按照不小于10小時(shí)率的電流放電15分鐘，用容量測(cè)試儀來(lái)分析電池容量，并結(jié)合實(shí)際停電保障實(shí)際做進(jìn)一步分析測(cè)試。

結(jié)論

對(duì)電力蓄電池進(jìn)行智能養(yǎng)護(hù)運(yùn)維工作，在傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)工作上有效的節(jié)約了人力物力財(cái)力，縮短了養(yǎng)護(hù)運(yùn)維周期，可以做到對(duì)電池出現(xiàn)的問(wèn)題實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)養(yǎng)護(hù)、及時(shí)處理問(wèn)題，避免電池劣化，有效的提高了電池的使用性能，節(jié)約了更新維修成本。通過(guò)電力蓄電池的智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，將脈沖除硫、均衡充電和檢測(cè)保護(hù)三大主要流程循環(huán)運(yùn)用到電池養(yǎng)護(hù)運(yùn)維程序，使得電力蓄電池的養(yǎng)護(hù)運(yùn)維工作既高效又科學(xué)，有效提升了電池的使用性能。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)許昌供電公司）