变电站蓄电池运行与维护.docx

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1、变电站蓄电池的运行与维护摘要： 该文章从蓄电池的构造、原理动身，及对蓄电池的性能指标、对阀控式密封铅酸蓄电池的运行维护作一介绍，并将这一技术广泛地应用于电力系统，以确保系统牢靠稳定的运行。关键词： 蓄电池；阀控式密封铅酸蓄电池；活性物质蓄电池是直流系统中不行缺少的设备，这种电源广泛应用于变电站中。正常时直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态，当沟通电失电时，蓄电池快速向事故性负荷供给能量。如各类直流泵、事故照明、沟通不停电电源、事故停电、断路器跳合闸等，同时也必需为事故停电时的掌握、信号、自动装置、保护装置及通信等负荷供给电力。明显在沟通失电的事故状态下，蓄电池应作为变电站的备用能源。1 阀控

2、密封式铅酸蓄电池的运行与维护1.1 阀控密封式铅酸蓄电池与开口式铅酸蓄电池的区分 其区分见表 1。表 1型阀控式铅酸蓄电池与开口式铅酸蓄电池的区分1.2 蓄电池运行要求依据电力系统的有关标准，阀控式铅酸蓄电池的运行要求如下：阀控式密封铅酸蓄电池组在正常运行时以浮充方式运行，浮充电压值一般掌握为 2.23 Vn，在运行中主要监视蓄电池组的端电压，浮充电流，及每只蓄电池的电压。1.3 阀控式密封铅酸蓄电池的充放电1.3.1 核对性充放电安装或大修后的阀控蓄电池组，应进展全核对性额定容量放电试验，放电电流不应变动过大，待放电完毕后，应马上对蓄电池组进展充电，避开发生电池内部的硫化现象，而导致蓄电池内

3、部短路。此时均承受0.1C10 恒流充电，当蓄电池组端电压上升到 2.23 Vn 时，将会自动或手动转为恒压充电。1.3.2 恒压充电在 2.35 Vn 的恒压充电下，0.1C10 的充电电流渐渐减小，当充电电流减小至 0.1C10 时，充电装置的倒计时开头起动，并维持 3 h 不变。当整定的倒计时完毕时，充电装置自动或手动转为正常的浮充电运行，浮充电压为 2.23 Vn。同时在浮充电过程中要进展温度补偿，即对每只单体蓄电池充电电压随环境温度赐予肯定量的补偿，避开蓄电池因失水枯槁而失效。中心温度、补偿下限、补偿上限、补偿斜率均可依据电池性能敏捷设置。1.3.3 补充充电为了弥补运行中因浮充电流

4、调整不当，补偿不了电池自放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损，设定 1 3 个月，自动地进展一次恒流充电-恒压充电-浮充电的补充充电，确保蓄电池组随时都具有额定容量，以保证运行安全牢靠。1.3.4 事故放电和自动充电当电网解列或故障、沟通电源中断时，蓄电池组马上担当起主要负荷和事故照明负荷，假设蓄电池组端电压下降到 2 Vn 时，电网还未恢复送电，应自动或手动断开蓄电池组的供电，以免因蓄电池组过放电而损坏。沟通电源恢复送电时，充电装置将自动或手动进入恒流充电-恒压充电-浮充电，并恢复到正常运行状态。1.4 蓄电池维护据统计，阀控式铅酸蓄电池的故障，有 50%以上是因 VRLA 蓄电池组故障，或

5、因 VRLA 蓄电池维护不当造成的。通常所说的“免维护”即为：在规定条件下使用期间不需维护的一种蓄电池。所谓蓄电池的免维护是相对传统铅酸蓄电池维护而言，仅指使用期间无需加水。在实际工作中，仍需履行维护手续。在电力行业中极为重视蓄电池的维护工作，包括阀控式铅酸蓄电池的运行与维护。一般应做好以下工作。图 1 充电程序图 2 温度补偿示意图常常检查的工程：检测蓄电池端电压；连接处有无松动；极柱、安全阀四周是否有渗酸与酸雾逸出；蓄电池壳体有无渗漏和变形。如有以下状况之一应进展充电充电程序见图 1：浮充电压低于 21.8 V；放出 10%以上的额定容量；搁置不用时间超过三个月；全浮充运行达三个月。运行中

6、的维护：应常常检查蓄电池浮充状态是否正常，蓄电池的浮充电压25 应按说明书规定值进展；蓄电池端子应用螺栓、螺母连接，蓄电池间的连接电压降U 8 mV；蓄电池组中各单体蓄电池间的开路电压最高与最低差值不大于 20 mV；浮充时单体蓄电池端电压的最大差值应不大于 50 mV。阀控式铅酸蓄电池的电压偏差值及终止电压值：标称电压/V：2、6、12；阀控式铅酸蓄电池运行中的电压偏差值/V：0.05、0.15、0.3；开路电压最大差值/V：0.03、0.04、0.06；放电终止电压/V：1.80、5.251.753、10.51.756。2 阀控式铅酸蓄电池使用中应留意事项应留意铅酸蓄电池在每次放电完后，应

7、准时充电，需充电的时间在 10 h 以上。应留意不应使蓄电池被过电流或过电压充电。应留意尽量避开使蓄电池长期搁置不用。应留意不要使蓄电池长期处于浮充状态而不放电。应留意不使蓄电池过放电。阀控式铅酸蓄电池对充电设备及温度等外部环境因素较为敏感。要求充电机有较小的纹波系数，并对电池有温度补偿功能。电池的充电电压应随着温度的上升而下降，一般每上升 1 ，充电电压下降 24 mV。温度补偿示意图见图 2。3 常见失效机理及检测3.1 阀控蓄电池的失效机理阀控式铅酸蓄电池是一个简单的电化学体系，蓄电池的性能和寿命取决于电极的材料、工艺、活性物质的组成和构造、及蓄电池运行状态和条件等。它的失效因素也是比较

8、多的，根本上可分为三类。3.1.1 蓄电池设计构造上的因素极板的腐蚀：对浮充电使用的蓄电池，板栅腐蚀是限定电池寿命的重要因素，在电池过充电状态下，负极产生水，降低了酸度，而正极反响产生 H，加速了正极板栅的腐蚀。水损失：由于再化合反响不完全及板栅腐蚀引起水的损失，当每次充电时，由于产生气体的速率大于气体再化合速率，导致一局部气体逸出，造成水的损失。正极栅的腐蚀也是造成水损失的因素之一。枝状结晶生成：当电池处于放电状态，或长期以放电状态放置，这种状况下，负极pH 值增加，极板上生成可溶性铅颗粒，促进板状结晶生成穿透隔膜造成极间短路，使蓄电池失效。负极板硫酸盐化：由于自化合反响的发生，无论蓄电池处

9、于充电或放电状态,负极板总有硫酸铅存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不行逆硫酸铅，使电池容量削减，导致电池失效。热失控：在充电过程中，电池内的再化合反响将产生大量的热能，由于蓄电池的密封构造使热量不易散出， 以及四周环境温度上升，导致浮充电流的增大，进而使浮充电压上升，以致蓄电池温升过高而失效。3.1.2 电池工艺质量的因素在实际状况中，由于电池生产工艺质量的问题，如原材料成分不稳定，极板涂膏量不全都，极耳腐蚀断裂， 壳体和壳盖间渗透漏液，阀盖开闭不灵等，都造成蓄电池性能离散性大，也是蓄电池早期失效的主要因素。3.1.3 使用环境因素由于过充电使产生的气体不行能完全被再化合，从而引起电池

10、内部压力增加。当到肯定压力时，安全阀翻开，氢气和氧气逸出，同时带出酸雾，消耗了有限的电解液，导致蓄电池容量下降或早期失效。为避开产生多余的气体，阀控蓄电池对充电机稳压、限流精度提出了较高的要求，而现有的可控硅相位掌握稳压的充电机几乎都不能做到。据国外资料介绍，当高于 25 时，每上升 610 ，蓄电池寿命缩短一半。由于过高的温度会导致浮充电流的增加，从而由于过充电量的累积，而使得电池循环寿命的缩短。浮充电压也应依据温度进展补偿， 一般为-24 mV/，而现有充电机必需具有此功能。VRLA 蓄电池温度与寿命关系曲线见图 3。3.2 蓄电池的检测方法为了把握蓄电池的性能状况，目前有如下几种检测方法

11、。3.2.1 放电法图 3VRLA 蓄电池温度与寿命关系曲线将蓄电池组脱离供电系统，以 10 小时率电流对负荷放电，同时测量每一蓄电池电压，当降到规定值时单体 1.8 V，停顿放电，时间得出蓄电池组容量。该方法准确，但铺张能量，实施困难。3.2.2 蓄电池电压巡检在放电状态下，对 VRLA 蓄电池组的每只 VRLA 蓄电池的端电压进展巡回检测，找出端电压下降最快的一只，再对此蓄电池在线放电检测其容量，即代表该组 VRLA 蓄电池的容量。该方法便利可行，但只能判读已严峻失效的蓄电池，不能全面的反映每个单体的状况，且对性能的差异不能作出反响。3.2.3 测量蓄电池内阻VRLA 蓄电池的故障，如板栅

12、腐蚀和增长、接触不良、活性物质可用量削减等集中表现于蓄电池内阻的增大、电导的减小，因此，电导或电阻的凹凸可供给反映蓄电池故障和使用程度的有效信息。有关标准供给了内阻测试的方法，国外已有沟通内阻和直流内阻测试的报道。有关公司测试方法是用沟通发电装置向蓄电池单体或蓄电池组注入一个低频 2030 Hz 或 60 Hz 的沟通信号，测量通过电池的沟通电流和每只蓄电acac池两端的沟通电压，然后计算出 I/U 或 /I比率，则得出蓄电池的电导或电阻值，并显示这个值。如有公司承受了 200 A/10 s 放电的负载测试仪Milton ，来测试单只蓄电池的性能。4 阀控式密封铅酸蓄电池的趋势提高蓄电池使用寿命，正极活性物质的利用率，比能量，蓄电池产品的均一性，以及减小浮充电流的大小， 正成为进入 21 世纪的智能化第三代 VRLA 蓄电池的研制方向，它从制作材料、制作技术、工艺流程等方面不断更，抑制了以往蓄电池在使用中的弊端。5 完毕语直流电源设备是电力系统发电厂，变配电所重要的掌握、信号、动力电源，它在电力系统安全运行中起着重要的作用。 为了适应社会需求以及电力系统快速进展和稳定运行的要求，大量牢靠性高的化电源设备得到广泛应用，并在生产实践中有效的治理与维护，对保证直流系统的牢靠运行及电力系统的安全运行有着乐观和重要的作用。