延长直流屏蓄电池使用寿命演示教学.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。延长直流屏蓄电池使用寿命-延长直流屏蓄电池使用寿命-中国电力网2008年4月23日11:03来源：点击直达中国电力社区山东省蒙阴县供电公司赵志国目前110kV、35kV等级的中低压变电站内，配备蓄电池的设备主要是直流屏和通信装置。现就直流屏备用蓄电池的使用寿命问题做一简单探讨。1站内直流系统对蓄电池的运行要求蓄电池作为站内直流系统的备用电源，要求平时保持在一定的充电水平，以便在直流屏高频开关电源或硅整流装置交流失电，发生故障导致不能输出直流电源时，能及时投入，从而不影响站内直流设备和直流回路的正常运行。

2、因此，蓄电池本身性能应能满足其容量、电压在一定时间内（包括直流电源装置检修期间），维持在较高水平。只有这样，才能保证站内直流系统的安全可靠运行。2蓄电池的运行现状随着无人值守变电站的普及，变电站直流系统逐步采用免维护铅酸蓄电池。部分变电站运行、检修人员把“免维护”理解为“不维护”，站内蓄电池的实际运行情况往往不尽如人意。以蒙阴县公司所辖35kV泰山变电站和35kV高都变电站为例，两站同时更换免维护铅酸蓄电池，运行两年期间，每年对电池只进行一次深度活化，蓄电池运行状态多为浮充状态，维护量确实很小，电池的各项参数符合规程要求。但到第三年，泰山变电站部分电池电压开始降低，至第三年底，大多数电池电压降

3、低到标准值以下，个别电池降至8V以下。第四年初，蓄电池均充已不能转为浮充电，其性能指标不能满足运行要求，只得更换一组新的蓄电池。高都变电站蓄电池也存在同样的问题。泰山变电站和高都变电站的蓄电池的使用年限均在3年以内，远远达不到厂家设计的5年年限，直接缩短寿命40%。3导致蓄电池寿命缩短的原因分析3.1沿用厂家建议和习惯做法由于是免维护蓄电池，且直流系统为自动控制充电模式，运行比较可靠，按厂家建议，每年只进行一次活化。由于前两年运行状况良好，随即认可了对蓄电池的这种管理模式。由于电池潜在的问题，前两年在运行中并未显露出来，多年运行后，电池容量大幅度下降。3.2运行状态的不同，电池老化的程度也不同

4、蒙阴县公司所辖泰山、高都变电站为35kV变电站，处在末端，运行方式单一，操作机会极少，电池的放电量很低，几乎得不到活化，容量降低很快；而110kV蒙阴变电站是枢纽变电站，运行方式多变，操作频繁，电池经常放电，且放电量很大，活化频率较高，容量易保持在较高水平。3.3对蓄电池性能缺乏了解，日常运行维护管理不当按照直流系统反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊规定外，应采用恒压方式进行浮充电。浮充电时，应严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏，即避免长期过充电或欠充电。以现在普遍使用的阀控式密封铅酸蓄电池为例，实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相

5、差5%时，其使用寿命将缩短一半。蓄电池浮充电压一般按U(25)=E+0.1设定（E为单体电池额定电压），生产厂家有说明的，应按照说明要求进行设定。均充限流电流可按I=(0.10.125)C10（C10为蓄电池10小时率放电电流）进行设定，最大充电电流不能超过1.5C10。而在日常维护中往往忽略这个细节，不能根据不同型号、厂家的蓄电池对充电参数的具体要求不同区别对待，而是采用统一的均、浮充电参数，甚至随意设置充电参数，最终导致了对蓄电池性能的破坏。另外，还要防止过放电。过放电电压的设定：以2V电池为例，阀控密封铅酸蓄电池放电时限为10h，放电电压为1.81.9V。3.4系统参数的改变，使蓄电池的

6、充放电频率和深度降低，加速了电池老化，进而大幅度降低容量蒙阴县公司泰山、鲁光、蒙阴变电站原有的系统，断路器的操作机构均为电磁型，合闸电流大，且指示灯为大电流的灯泡，使蓄电池的放电电流增大，均充电次数多，可使电池经常得到活化，电池的容量始终保持在一个较高水平。随着断路器的操作机构逐步更换为弹簧储能型，合闸电流很小，且指示灯也更换为小电流的节能型灯泡，使蓄电池的放电电流减小，几乎没有均充机会，只运行在浮充状态，电池的活化频率极低，电池的极板活性物质逐步固化，使电池的容量逐步降低，直至下降到标准值以下。3.5其他因素影响蓄电池安装不规范，存储运输中对蓄电池的损坏及蓄电池的工作环境温度、通风状况等不符

7、合要求也会对蓄电池的性能及寿命造成不利影响。无人值守条件下监测系统不完善，也是造成缩短使用年限的一个重要原因。这里重点分析环境温度的影响。阀控密封铅酸蓄电池由于结构原因（极板紧密装配、贫液设计、完全密封）散热不利，其充电电压与温度关系密切。具体说，阀控密封铅酸蓄电池的充电电压具有负温度系数：-3mV/。即温度每升高1，单个蓄电池充电电压将下降3mV。否则，易造成热失控（热失控：充电时，蓄电池内部气体复合本身就是放热反应，使蓄电池内部温度升高，如浮充电电压不变，充电电流将增大，析气量增大，促使温度升得更高，而由于结构原因不易散热，将造成热失控。另外温度过高，将导致极板活性物质脱落，极板变形和腐蚀

8、，而使电池寿命变短。所以，一定要根据环境温度的变化，对浮充电压进行补偿，还应有防高温措施）。4相关对策针对以上分析及现场调查统计发现，从用户角度来说，造成蓄电池使用寿命缩短的主要原因还有以下几点，针对这些因素，可采取相应的措施。活化深度、周期固定。针对这一问题，可人为的缩短活化周期，例如由每年一次改为每季度、每月一次；改变活化深度，例如每月进行一次小容量放电（放电深度的30%），每季度进行一次中等容量放电（放电深度的50%），每年进行一次大容量放电（放电深度的100%，放电深度要严格掌握，防止将蓄电池放垮）。运行状态不同。可进行相关维护管理制度的完善，加大对电网末端变电站蓄电池的监测力度，增加

9、巡视次数。•测量和记录蓄电池室内环境温度；•检查蓄电池的清洁度、端子的损伤痕迹，外壳及壳盖的损坏或过热痕迹；•检查壳盖、极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾析出；•蓄电池外壳和极柱的温度；•蓄电池组的浮充电压、浮充电流；•每半年检测单体蓄电池的端电压和内阻，若内阻大于80m时，应及时活化或更换；•每年以实际负荷做一次核对性放电（春秋季节比较适合）；•防高温、防过充电、过入电、及时充电（蓄电池放电后，尽快充电）。无人值守监测手段落后。可安装先进的蓄电池在线监测系统，实时监测其运行状态，并通过远动传输至监控

10、中心。蓄电池运行环境不符合要求。可在主控室安装可实现远方控制的调温、通风设施。按照反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，应严格控制所在蓄电池室环境温度，不能长期超过30，防止因环境温度过高使蓄电池容量严重下降，运行寿命缩短。蓄电池安装工艺不规范。针对各种外部因素影响应采取的相应措施。实际上蓄电池的运行质量是由产品质量、安装质量和运行维护质量共同决定的。产品质量属于厂家因素，而通过完善蓄电池的安装工艺提高其运行质量，是用户必须做到也是完全可以做到的。•蓄电池安装前必须彻底检查蓄电池的外壳。仔细查看有无破裂处。•蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，避免阳光直射

11、。蓄电池之间距离一般大于50mm，以便散热良好。•安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐个检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入使用。否则，应先均衡充电。•绝对禁止采用新、老组合方式的蓄电池组。不同容量的蓄电池绝对不可在同一组中串联使用。•安装前，需要用铜丝刷清刷端柱连接面，以降低接触电阻。•新安装的蓄电池组，应进行核对性放电试验。5结束语导致蓄电池使用寿命缩短的因素还有厂家因素等。但就用户角度讲，通过实施一定的维护措施，可以有效的提高变电站蓄电池的运行效率，从而延长其使用周期，减少供电企业在这方面的投资，保证了直流系统乃至整个电网的安全、可靠运行。-