GFM-200閥控式密封鉛酸蓄電池的運(yùn)行維護(hù)

摘要：通過對變電站廣泛使用的閥控式密封鉛酸蓄電池在實(shí)際使用、維護(hù)和管理遇到的問題進(jìn)行分析，對影響蓄電池壽命的因素進(jìn)行歸類，并根據(jù)日常的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對蓄電池的維護(hù)提出了建議。

關(guān)鍵詞：閥控式密封鉛酸蓄電池；環(huán)境溫度；維護(hù)

中圖分類號：U291.4+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

閥控式密封鉛酸蓄電池在電力系統(tǒng)變電站內(nèi)有大量應(yīng)用，其作用主要是為信號設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明及斷路器分、合閘操作提供直流電源，并在外部交流電中斷的情況下，保證繼續(xù)提供可靠直流電源。蓄電池系統(tǒng)的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)變電站的供電可靠性、安全性。但由于蓄電池本身密封，殼體不透明，增加了運(yùn)行檢測的難度，這就要求運(yùn)行維護(hù)人員有蓄電池維護(hù)的相關(guān)知識、責(zé)任心強(qiáng)，特別是維護(hù)方法必須符合蓄電池的實(shí)際情況，才能保證蓄電池的安全運(yùn)行。

運(yùn)行維護(hù)中需注意的問題

認(rèn)真收集蓄電池的原始資料

蓄電池出廠時(shí)，參數(shù)不會(huì)完全相同，這種不均衡性會(huì)使每個(gè)電池在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異，且會(huì)隨著充、放電的循環(huán)往復(fù)，使這種差異不斷增大，形成所謂的“落后電池（蓄電池失效）”。目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mV，而發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)是≤20mV，所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池的電壓運(yùn)行的差異。為了使運(yùn)行維護(hù)有針對性，在蓄電池投產(chǎn)前，應(yīng)認(rèn)真記錄每只單體電池的電壓及向試驗(yàn)人員索要小相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作為原始資料妥善保存。待每運(yùn)行半年后，需將運(yùn)行的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，避免蓄電池個(gè)體之間的差異擴(kuò)大。

合理調(diào)節(jié)環(huán)境溫度

閥控蓄電池壽命對溫度十分敏感，生產(chǎn)廠家要求電池運(yùn)行環(huán)境溫為15℃－25℃，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃后，每升高10℃電池壽命就要縮短一半，對于云南來說，全年平均氣溫超過25℃的時(shí)間將長達(dá)3個(gè)多月，據(jù)我所知，大多數(shù)變電站的蓄電池是擺于主控室，主控室雖有空調(diào)，但值班員因個(gè)人原因或身體情況懶于開空調(diào)，導(dǎo)致控制室溫度高，也有少數(shù)安裝閾控蓄電池在單獨(dú)的配電室，為防小動(dòng)物入室，門窗都比較封閉，室內(nèi)溫度還要升高。閥控式蓄電池在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容量為100％；超過25℃時(shí)，每升高10℃蓄電池的容量會(huì)減少一半；而在25℃以下時(shí)，溫度與容量的關(guān)系如表所列。表1在25℃以下溫度與容量的關(guān)系。

從表1不難看出，閥控式蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的。所以運(yùn)行人員在蓄電池日常維護(hù)中，應(yīng)嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，認(rèn)真做到根據(jù)實(shí)際情況合理地調(diào)整環(huán)境溫度，控制好蓄電池的環(huán)境溫度使其保持在22℃～25℃以內(nèi)，這不僅可延長蓄電池的壽命，而且可使蓄電池有最佳的容量。在對環(huán)境溫度拿捏不準(zhǔn)的情況下，建議在蓄電池周圍裝設(shè)溫濕度表，便于控制環(huán)境溫度。

避免過度放電

蓄電池過度放電是影響蓄電池使用壽命的另一重要因素。這種情況主要發(fā)生在交流停電或充電模塊損壞后，蓄電池組為負(fù)載供電期間。當(dāng)蓄電池被過度放電到輸出電壓為零時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸付到電池的陰極表面，形成電池陰極的“硫酸鹽化”。由于硫酸鉛本身是一種絕緣體，它的形成必將對電池的充、放電性能產(chǎn)生不好的影響。因此，在陰極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，其使用壽命就越短。所以運(yùn)行過程中當(dāng)蓄電池組帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，要嚴(yán)密監(jiān)視蓄電池的電池電壓，盡快恢復(fù)直流供電，避免蓄電池過度放電。

保證有效的測量

蓄電池運(yùn)行到使用壽命的1/2時(shí)，需適當(dāng)增加測試的頻次。如果電池內(nèi)阻突然增加或測量電壓有數(shù)值不穩(wěn)（特別是小數(shù)點(diǎn)后兩位）、總是在變的情況，應(yīng)立即作為“落后電池”，進(jìn)行處理。目前各變電站對蓄電池的測量周期均為一個(gè)月一次，雖然都是在蓄電池帶負(fù)荷情況進(jìn)行測量，但在淺度放電的情況下，“落后”電池也不能明顯的表現(xiàn)出來。如200安時(shí)的蓄電池，負(fù)荷為5A的情況下放電1小時(shí)，此時(shí)蓄電池的容量為額定容量的97.5%，各蓄電池之間電壓相差不大，就很難判斷出落后電池。因此周期檢測應(yīng)在電池放電至額定容量的85%時(shí)進(jìn)行為宜，經(jīng)多次驗(yàn)證，對一組蓄電池進(jìn)行測量時(shí)間一般為10分鐘左右，即使負(fù)荷電流大至20A，此時(shí)測量蓄電池也不存在過放電的危險(xiǎn)。

合理的設(shè)定蓄電池浮充電壓值和均充電壓值

浮充運(yùn)行是蓄電池的最佳運(yùn)行條件，運(yùn)行時(shí)電池一直處于滿荷電狀態(tài)，理論上在此條件下運(yùn)行蓄電池將達(dá)到最長的使用壽命。浮充電壓的設(shè)置對蓄電池的壽命具有相當(dāng)重要的影響，浮充電壓產(chǎn)生的電流量用于補(bǔ)償自放電及電池單體放電電量和維持氧循環(huán)的需要。不合理的浮充電壓主要在兩個(gè)方面影響電池，當(dāng)電池的浮充電壓超過一定值時(shí)，板柵腐蝕現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步加劇，電池內(nèi)的氧氣和氫氣產(chǎn)生較高氣壓，通過排氣閥排放，從而造成電池失水，進(jìn)一步加劇電池劣化、壽命縮短。

均充電是為了防止某些蓄電池因容量、端電壓的不一致而進(jìn)行的補(bǔ)充電。一般做法是將浮充電壓適當(dāng)提高。由于在均衡充電時(shí)氣體的產(chǎn)生量比浮充充電時(shí)多幾十倍，所以充電時(shí)間過長將使蓄電池失水量增加，而且使板柵腐蝕速度增加，從而損壞電池。一般對于新電池或狀態(tài)較好的電池，均充充電時(shí)電壓應(yīng)相對較低，而對于使用時(shí)間較長或者性能較差的電池，均充電壓可適當(dāng)升高。

浮充電壓和均充電壓是蓄電池運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)。蓄電池在浮充時(shí)的端電壓為2.23-2.28V之間，一般情況下，我們設(shè)定為2.25V，充電機(jī)的輸出電壓為N*2.25V；蓄電池均充時(shí)的端電壓為2.30-2.38V之間，設(shè)為2.33 V，充電機(jī)的輸出電壓一般為N*2.33V。實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，若均充電壓設(shè)至2.38V，在均充末期電池產(chǎn)氣較多，排氣閥處殘留部分電解液。所以建議均浮充電壓偏下設(shè)置為佳。

1.6定期做好離線核對性充放電試驗(yàn)

核對性充放電是將蓄電池活化，恢復(fù)容量，延長使用壽命，保證變電站直流系統(tǒng)安全行之有效的方法。離線核對性充放電對系統(tǒng)比較安全，容易控制蓄電池的充放電狀態(tài)，但需用一組備用蓄電池組接入系統(tǒng)。其方法是將原蓄電池組退出運(yùn)行，用另一組蓄電池作為備用，退出系統(tǒng)的蓄電池組與具有恒流功能的放電裝置、單只蓄電池維護(hù)裝置，組成蓄電池核對性充放電系統(tǒng)。核對性充放電應(yīng)大電流放，小電流充，大電流放電就是用10h放電率的電流，對閥控蓄電池進(jìn)行放電，即200安時(shí)的蓄電池要用20A的電流放電，才能正確的檢驗(yàn)蓄電池的容量；小電流充就是用1/2倍10h放電率的電流進(jìn)行充電，300安時(shí)的蓄電池要用15A的充電電流進(jìn)行充電，這樣做的好處在于，小的充電電流更好的使硫酸鉛轉(zhuǎn)換為二氧化鉛和鉛，使蓄電池的容量更好的恢復(fù)。

結(jié)束語

實(shí)踐證明，閥控式密封鉛酸蓄電池是一種電化學(xué)性能較復(fù)雜的設(shè)備，在生產(chǎn)中很難控制其參數(shù)的高度一致性，其使用壽命必須通過在后期使用中進(jìn)行精確的監(jiān)測和維護(hù)才能保證，做好閥控式密封鉛酸蓄電池的維護(hù)工作，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素，屬于“免維護(hù)”設(shè)備的觀念有待改變。

參考文獻(xiàn)

[1]電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程.DL/T 724-2000.