采取多種控制技術延長閥控電池壽命

[摘 要] 由于充放電控制及日常維護存在問題，造成部分閥控式鉛酸蓄電池過早損壞，本文詳細分析了各種參數對閥控式鉛酸蓄電池的壽命影響，采取一些控制措施。使之達到預期效果。

[關鍵詞] 閥控式鉛酸蓄電池；充放電；運行；維護

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2016. 21. 061

[中圖分類號] F273 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2016）21- 0123- 02

0 引 言

隨著我國電力事業的迅猛發展，直流電源設備逐步更新換代，作為變電所交流電源中斷后，保證變電所繼電保護、事故照明和自動裝置等正常可靠運行的能源——蓄電池組，已用閥控式鉛酸蓄電池替代固定型防酸隔爆蓄電池，閥控式鉛酸蓄電池與傳統蓄電池相比，具有電壓穩定、價格低廉、無污染，不需添加蒸餾水等優點。近年來，在電力系統中得到了廣泛應用，但在實際使用過程中，閥控式鉛酸蓄電池容易損壞，且使用壽命較短，按設計要求閥控式鉛酸蓄電池應工作10年以上，但絕大部分蓄電池在3～5年內損壞，給企業造成了很大的經濟損失。為此，必須采取多種有效的控制措施。使之達到閥控式鉛酸蓄電池的使用壽命。

1 均衡充電時間與周期控制

均衡充電是為了延長蓄電池的使用壽命，必須根據均衡充電電壓和充電電流，精確設置均衡充電時間。在實際應用過程中，若均衡充電時間設置過長，將引起蓄電池嚴重過充電，安全閥開閥時間過長，蓄電池內部電解液提早干涸；若均衡充電時間設置過短，則蓄電泡充不足電，產生的效果差。若均衡充電周期設置過長，蓄電池經常得不到補充電，若均衡充電周期設置過短，則蓄電池經常處于過充電狀態，所以，均衡充電周期過短或充電時間過長，都將影響閥控式鉛酸蓄電池使用壽命，均衡充電周期性一般設置3個月，充電時間為3小時左右。依據《變電所直流電源設備檢修導則》規定，閥控式鉛酸蓄電池遇下列情況之一時，應進行均衡充電：①擱置不用時間超過3個月；②全浮充時間超過3個月；③放出容量超過額定容量的20%；④兩只單體電池的浮充電壓低于2.18V。

2 均衡充電電壓控制

閥控式鉛酸蓄電池長期處于浮充電狀態運行，單體蓄電池的電壓和容量在運行中可能出現不平衡現象，用適當提高充電電壓消除不平衡現象，均衡充電就是提高充電電壓的方法。當環境溫度為25℃時，標準型2V單體電池的均衡充電電壓應設置為2.30～2.35V，充電電流設置為0.1C10A，特殊情況應根據廠家要求值執行，變電所直流電源系統通常采用220V和1 10V兩種，220V直流系統中常用108只閥控式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓應設置為253.8V，即（2.35V×108），在110V直流系統中設置為131.6V（2.35V×56）。均衡充電電壓與充電時間、充電電流有關：因此，均衡充電結束后，必須立即轉入浮充電狀態，否則，將會嚴重過充電而影響電池的使用壽命。

3 終止電壓的控制

閥控式鉛酸蓄電池過放電，各單體電池電壓和容量將出現不平衡現象，這樣，蓄電池組中將出現落后電池。通常過放電越嚴重，下次充電時，落后的蓄電池越不容易恢復，這樣將嚴重影響蓄電池組的使用壽命。為了避免過放電，必須精確計算并設定蓄電池的放電終止電壓，從而確保蓄電池的正常使用壽命。從蓄電池的放電曲線特性可以看出，蓄電池放電電流越大，放電終止電壓越低，如采用不同的放電電流，則放電終止電壓也不同。目前，在電力系統中，高頻開關電源通常都將閥控式鉛酸蓄電池終止電壓，設置為單體電池電壓不低于1.80V。因110kV變電所只裝有一組蓄電池組，為確保變電所直流電源正常工作，蓄電池組核對性放電試驗時，規定蓄電池放電速率選用0.1C10A，只允許放出其額定容量的50%，此時，50%容量放電終止單體電池電壓都應大于2.00V，因此，要嚴格控制閥控式鉛酸蓄電池放電終止電壓，避免單體蓄電池發生過放電。

4 安全閥開啟的頻度和時間的控制

閥控式鉛酸蓄電池在正常運行過程中安全閥應關閉，這主要是由于閥控式鉛酸蓄電池失效的原因不僅有正極板活性物質的脫落及腐蝕、負極板鈍化及硫化等，更主要的是決定于失水率。在使用過程中由于再化合反應不完全及板柵腐蝕引起水的損失，當每次充電時，由于產生氣體的速率大干氣體再化合速率，導致部分氣體逸出，同時帶出酸霧，消耗了有限的電解液，安全閥的每次開啟將導致內部水分的散失，為減少安全閥的開啟次數和時間，應嚴格控制閥控式鉛酸蓄電池的充電電壓和環境溫度。

5 蓄電池溫度補償控制

充電電壓與環境溫度有著十分密切的關系，通常基準溫度指25℃而言，當環境溫度發生變化時，浮充電壓要按照溫度改變作相應調整。當環境溫度每升高l℃時，單體蓄電池的充電電壓應下降3～5mV。國外資料介紹當環境溫度高于25℃時，每升高10℃左右，蓄電池使用壽命縮短一半，所以充電電壓應根據環境溫度及時修整，進行溫度補償，否則將會影響蓄電池的性能，縮短蓄電池壽命。

總之，閥控式鉛酸蓄電池在使用過程中，應嚴格執行相關運行規程。根據多年的運行、檢修經驗，認為閥控式鉛酸蓄電池在充電設備和監視裝置可靠的情況下，通過定期普測電池電壓、溫度、內阻特性等，以達到對電池的技術鑒定。適時開展狀態分析，實現對蓄電池的狀態維護，逐年延長閥控式鉛酸蓄電池的核對性充放電周期及使用壽命。