火力發(fā)電廠及光伏電站蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

張舉

（南陽鴨河口發(fā)電有限責(zé)任公司，河南南陽473000）

1 工程概況

南陽鴨河口電廠直流電源系統(tǒng)從2006年伴隨電廠發(fā)電開始投運(yùn)，運(yùn)行正常，日常維護(hù)量較小，采用的是德國荷貝克電源公司生產(chǎn)的容量為2000Ah的2組蓄電池，分別運(yùn)行于2段直流母線上。從電廠投運(yùn)以來，蓄電池組在事故運(yùn)行中發(fā)揮了舉足輕重的作用，為一類設(shè)備的可靠運(yùn)行起到了重要的保護(hù)作用。南陽鴨河口電廠分別采用2組直流屏及充電裝置分別對2組蓄電池組進(jìn)行充電運(yùn)行，2段直流母線之間經(jīng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)（正常斷開狀態(tài)）連接，當(dāng)交流電源發(fā)生故障時，蓄電池組通過直流屏向重要輔助設(shè)備提供直流電源，以保證輔助設(shè)備起動運(yùn)行。例如，UPS電源、直流油泵、盤車電機(jī)、事故照明等重要輔助設(shè)備。同時，也為發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、高壓開關(guān)、線路保護(hù)，低壓開關(guān)等重要設(shè)備提供了控制、保護(hù)、通信等可靠電源。

2 新舊蓄電池組的特點(diǎn)

閥控密封式鉛酸蓄電池和舊式鉛酸蓄電池（早期生產(chǎn)的開口式蓄電池）相比使用起來更簡便，并可與通信設(shè)備同室安裝，無須人員值守，并增設(shè)了在線巡檢裝置，不間斷地對各蓄電池電壓進(jìn)行檢查，省去了日常人工大量的維護(hù)工作。新型電池減少了蓄電池分解出的有害氣體，減少了對周圍的環(huán)境產(chǎn)生的污染，同時也提高了電池的使用壽命。

3 蓄電池日常運(yùn)行要求

根據(jù)直流系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范的有關(guān)要求，閥控式密封鉛酸蓄電池組在正常運(yùn)行時以浮充電方式（充電控制器可設(shè)置）運(yùn)行，電壓值控制為2.23V×n（n為蓄電池單體個數(shù)）。在運(yùn)行中，每次巡檢時記錄一次蓄電池組電壓、浮充電流及蓄電池組的單體電壓值，并記錄環(huán)境溫度。比較單體蓄電池的壓差不超過標(biāo)準(zhǔn)值。

4 蓄電池進(jìn)行充放電的有關(guān)試驗(yàn)及方法

4.1 核對性充放電試驗(yàn)

要對新安裝蓄電池組應(yīng)進(jìn)行一次完全性放電試驗(yàn)，以激活蓄電池內(nèi)的活性物質(zhì)，同時對電池的容量進(jìn)行檢查。試驗(yàn)時每隔一小時記錄蓄電池組單體電壓值。待放電工作結(jié)束后，應(yīng)立即對蓄電池組進(jìn)行充電。此時應(yīng)采用0.1倍的額定容量電流進(jìn)行恒定電流進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池組電壓上升到額定電壓值（n×2.23V）時，將自動（充電裝置上可以設(shè)定）轉(zhuǎn)為恒壓充電。

4.2 均恒電壓充電

在設(shè)定的額定電壓充電時，在額定容量的充電電流逐漸變小，當(dāng)充電電流減小到0.1倍額定容量時，充電裝置開始起動計時功能，并保持3h不變。計時結(jié)束后，充電裝置自動轉(zhuǎn)化為正常的恒電壓充電運(yùn)行模式。同時，在充電過程中要進(jìn)行溫度補(bǔ)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(bǔ)償，避免蓄電池因大電流充電時電池內(nèi)部液體損耗大，液體流失嚴(yán)重情況發(fā)生而使蓄電池使用壽命受到影響。

4.3 補(bǔ)充充電

由于蓄電池長時間保持恒定電壓，卻并不帶負(fù)荷運(yùn)行，為了提高電池使用壽命，定期對蓄電池進(jìn)行一次補(bǔ)充充電，一般設(shè)置為1~3個月。直流充電裝置對蓄電池進(jìn)行一次最高單體電壓充電，充完后自動恢復(fù)正常運(yùn)行模式，以保證蓄電池組一直都具有額定容量，從而保證了重要設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

5 蓄電池日常操作

根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行情況的分析，長時間運(yùn)行的蓄電池大多故障是因?yàn)槠綍r的維護(hù)不當(dāng)造成的。應(yīng)定期對蓄電池進(jìn)行維護(hù)：（1）應(yīng)經(jīng)常檢查蓄電池巡檢及監(jiān)控裝置有無報警，并對報警信息進(jìn)行處理和消缺；（2）蓄電池組中各單體蓄電池間的開路電壓最高與最低壓差不應(yīng)大于0.02V；浮充時單體蓄電池端電壓的最大差值不應(yīng)大于0.05m V。

如有以下情況時，應(yīng)進(jìn)行更換備用電池并進(jìn)行充放電處理：（1）蓄電池進(jìn)行浮充時，單體電壓低于2.18V低值時應(yīng)退出電池組運(yùn)行；（2）蓄電池組與系統(tǒng)脫離時間較長不用。

6 閥控式密封鉛酸蓄電池使用中應(yīng)注意事項(xiàng)

閥控式密封鉛酸蓄電池使用中，應(yīng)注意的事項(xiàng)包括：（1）鉛酸蓄電池在每次放電試驗(yàn)后，應(yīng)按照技術(shù)規(guī)范及電池說明書及時進(jìn)行充電；（2）避免蓄電池組過電流、過電壓充電；（3）避免使蓄電池組長期與系統(tǒng)脫離不用；（4）避免使蓄電池組耗電時間超過使用時間要求。

7 常見閥控式蓄電池失效原因

常見閥控式蓄電池失效原因包括：（1）蓄電池在生產(chǎn)制造時本身存不能解決的問題，這會給電池的使用帶來一定的影響，如正負(fù)極板的腐蝕、水耗損，除此之外，還有負(fù)極硫酸鹽化、熱失控等；（2）使用環(huán)境因素的影響。據(jù)試驗(yàn)資料[1]記錄，當(dāng)蓄電池組溫度高于正常室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)溫度時，每升高6~10℃，蓄電池壽命將縮短一半，這大大制約了電池的使用效率，影響使用效果，因此，應(yīng)重視環(huán)境溫度對電池的影響，并采取通風(fēng)和防火措施。

8 閥控式密封蓄電池的日常檢驗(yàn)方法

閥控式密封蓄電池的日常檢驗(yàn)方法

1）蓄電池放電法。將蓄電池組與母線脫離，以10h額定電流的速率對蓄電池組進(jìn)行放電，并對每只蓄電池單體電壓進(jìn)行測量。當(dāng)降到規(guī)定值（單體電壓降至1.8V）時應(yīng)放電結(jié)束，計算得出蓄電池組在這一時間的所放容量。該方法準(zhǔn)確計算出了蓄電池組的容量，但也浪費(fèi)了電池組能量。

2）蓄電池電壓巡檢系統(tǒng)。在放電試驗(yàn)過程中，找出單體電壓下降最快的一只，再對該只蓄電池在線進(jìn)行放電，該只蓄電池放電至規(guī)定值時，得出的時間值再與額定電流進(jìn)行計算，計算出的容量即代表該組蓄電池的容量。該方法簡便可行，但判斷整組蓄電池容量時誤差較大。

3）蓄電池內(nèi)阻測量。此種方法在現(xiàn)代的電池測量中也較常用，但隨著技術(shù)的進(jìn)步更側(cè)重于智能巡檢系統(tǒng)。通過各測量單元測出的電壓和電流值計算出蓄電池的電導(dǎo)或電阻值。這種方法測量計算起來比較簡單，較為科學(xué)。

9 閥控式密封鉛酸蓄電池的發(fā)展方向

在現(xiàn)今的生活中，蓄電池的應(yīng)用為人們提供了更多的便利，也使人們的生活越來越智能化。蓄電池技術(shù)被人們廣泛應(yīng)用于交通、照明、通信等設(shè)備上。隨著科技的發(fā)展，蓄電池的使用壽命、安全性得到了提高，可循環(huán)再利用率顯著提升，從而大大降低了電池生產(chǎn)成本。雖然蓄電池生產(chǎn)技術(shù)在不斷進(jìn)步，但是對環(huán)境產(chǎn)生的污染以及在復(fù)雜環(huán)境中使用壽命影響較大等問題始終未能得到完全解決。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，使用新型材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)也是大勢所趨，這也必將給科學(xué)研究上帶來新的科題。

10 結(jié)語

直流電源設(shè)備現(xiàn)不僅在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，它在通信、汽車行業(yè)、特高壓設(shè)備、新能源設(shè)備中起到了不小的作用。蓄電池技術(shù)的發(fā)展也為這些直流系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行起到了穩(wěn)定和可靠的作用。隨著蓄電池技術(shù)的進(jìn)步，必將使人們的生活更快捷、更方便。在蓄電池的使用過程中，重視電池的維護(hù)和檢修，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行也是工作的重中之重。