GFM-200閥控式密封鉛酸蓄電池的運行維護

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際使用、維護和管理遇到的問題進行分析，對影響蓄電池壽命的因素進行歸類，并根據日常的維護經驗，對蓄電池的維護提出了建議。

關鍵詞：閥控式密封鉛酸蓄電池；環境溫度；維護

中圖分類號：U291.4+5文獻標識碼：A

引言

閥控式密封鉛酸蓄電池在電力系統變電站內有大量應用，其作用主要是為信號設備、保護、自動裝置、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，保證繼續提供可靠直流電源。蓄電池系統的可靠性、安全性直接影響到電力系統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，增加了運行檢測的難度，這就要求運行維護人員有蓄電池維護的相關知識、責任心強，特別是維護方法必須符合蓄電池的實際情況，才能保證蓄電池的安全運行。

運行維護中需注意的問題

認真收集蓄電池的原始資料

蓄電池出廠時，參數不會完全相同，這種不均衡性會使每個電池在浮充和充、放電狀態下的電壓產生差異，且會隨著充、放電的循環往復，使這種差異不斷增大，形成所謂的“落后電池（蓄電池失效）”。目前國內的標準要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應≤50mV，而發達國家的標準是≤20mV，所以應重視并減小浮充狀態下蓄電池的電壓運行的差異。為了使運行維護有針對性，在蓄電池投產前，應認真記錄每只單體電池的電壓及向試驗人員索要小相關的試驗數據，作為原始資料妥善保存。待每運行半年后，需將運行的數據與原始數據進行比較，如發現異常情況應及時進行處理，避免蓄電池個體之間的差異擴大。

合理調節環境溫度

閥控蓄電池壽命對溫度十分敏感，生產廠家要求電池運行環境溫為15℃－25℃，當環境溫度超過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℃的時間將長達3個多月，據我所知，大多數變電站的蓄電池是擺于主控室，主控室雖有空調，但值班員因個人原因或身體情況懶于開空調，導致控制室溫度高，也有少數安裝閾控蓄電池在單獨的配電室，為防小動物入室，門窗都比較封閉，室內溫度還要升高。閥控式蓄電池在環境溫度為25℃時的容量為100％；超過25℃時，每升高10℃蓄電池的容量會減少一半；而在25℃以下時，溫度與容量的關系如表所列。表1在25℃以下溫度與容量的關系。

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。所以運行人員在蓄電池日常維護中，應嚴格標準規定，認真做到根據實際情況合理地調整環境溫度，控制好蓄電池的環境溫度使其保持在22℃～25℃以內，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。在對環境溫度拿捏不準的情況下，建議在蓄電池周圍裝設溫濕度表，便于控制環境溫度。

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。這種情況主要發生在交流停電或充電模塊損壞后，蓄電池組為負載供電期間。當蓄電池被過度放電到輸出電壓為零時，會導致電池內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。所以運行過程中當蓄電池組帶負荷運行時，要嚴密監視蓄電池的電池電壓，盡快恢復直流供電，避免蓄電池過度放電。

保證有效的測量

蓄電池運行到使用壽命的1/2時，需適當增加測試的頻次。如果電池內阻突然增加或測量電壓有數值不穩（特別是小數點后兩位）、總是在變的情況，應立即作為“落后電池”，進行處理。目前各變電站對蓄電池的測量周期均為一個月一次，雖然都是在蓄電池帶負荷情況進行測量，但在淺度放電的情況下，“落后”電池也不能明顯的表現出來。如200安時的蓄電池，負荷為5A的情況下放電1小時，此時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。因此周期檢測應在電池放電至額定容量的85%時進行為宜，經多次驗證，對一組蓄電池進行測量時間一般為10分鐘左右，即使負荷電流大至20A，此時測量蓄電池也不存在過放電的危險。

合理的設定蓄電池浮充電壓值和均充電壓值

浮充運行是蓄電池的最佳運行條件，運行時電池一直處于滿荷電狀態，理論上在此條件下運行蓄電池將達到最長的使用壽命。浮充電壓的設置對蓄電池的壽命具有相當重要的影響，浮充電壓產生的電流量用于補償自放電及電池單體放電電量和維持氧循環的需要。不合理的浮充電壓主要在兩個方面影響電池，當電池的浮充電壓超過一定值時，板柵腐蝕現象會進一步加劇，電池內的氧氣和氫氣產生較高氣壓，通過排氣閥排放，從而造成電池失水，進一步加劇電池劣化、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行的補充電。一般做法是將浮充電壓適當提高。由于在均衡充電時氣體的產生量比浮充充電時多幾十倍，所以充電時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較好的電池，均充充電時電壓應相對較低，而對于使用時間較長或者性能較差的電池，均充電壓可適當升高。

浮充電壓和均充電壓是蓄電池運行的關鍵參數。蓄電池在浮充時的端電壓為2.23-2.28V之間，一般情況下，我們設定為2.25V，充電機的輸出電壓為N*2.25V；蓄電池均充時的端電壓為2.30-2.38V之間，設為2.33 V，充電機的輸出電壓一般為N*2.33V。實際運行發現，若均充電壓設至2.38V，在均充末期電池產氣較多，排氣閥處殘留部分電解液。所以建議均浮充電壓偏下設置為佳。

1.6定期做好離線核對性充放電試驗

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

結束語

實踐證明，閥控式密封鉛酸蓄電池是一種電化學性能較復雜的設備，在生產中很難控制其參數的高度一致性，其使用壽命必須通過在后期使用中進行精確的監測和維護才能保證，做好閥控式密封鉛酸蓄電池的維護工作，是保證電力系統安全運行的關鍵因素，屬于“免維護”設備的觀念有待改變。

參考文獻

[1]電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程.DL/T 724-2000.