閥控式密封鉛酸蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

1、山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLI JISHU2010年第3期總第174期）閥控式密封鉛酸蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)Discussion on Operation and Maintenance of VRLA Battery摘要：對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池的運(yùn)行維護(hù)、應(yīng)用逐一介紹，將閥控式密封鉛酸蓄電池的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析閥控式密封鉛酸蓄電池可確保直流系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的運(yùn)行 關(guān)鍵詞：鉛酸蓄電池；運(yùn)行要求；維護(hù)使用，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及維護(hù)提供了可靠的保障1.華能黃臺(tái)發(fā)電廠(chǎng)，山東冷述文1，田車(chē)2濟(jì)南 250100；.淄博供電公司，山東 淄博 255024)#山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLI JI

2、SHU2010年第3期總第174期）Abstract: The paper discussesthe operation, maintenance and application of VRLA battery respectively and at the same time analyses its common issues. VRLA battery can stabilize the operation of DC system and safeguard the safe operation and maintenance of the whole power system.Key

3、 words: VRLA battery;operation requirement; maintenanceapplication中圖分類(lèi)號(hào) ：TM912.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1007 990010)03-56-03#山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLI JISHU2010年第3期總第174期）#山東電力技術(shù)SHANDONGDIANLI JISHU2010年第3期總第174期）0引言直流系統(tǒng)是應(yīng)用于水力、火力發(fā)電廠(chǎng)，各類(lèi)變電站和其它使用直流設(shè)備的用戶(hù)，為給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源的電源設(shè)備 。直流系統(tǒng)是一 個(gè)獨(dú)立的電源 ，它不受發(fā)

4、電機(jī)、廠(chǎng)用電及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備電源 一蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設(shè) 備。蓄電池是直流電源中極其重要的一部分。目前，電力系統(tǒng)直流電源中應(yīng)用較為普遍的蓄 電池是免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池。免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池具有體積小、重量輕、放電性能高、維護(hù)量小等特點(diǎn)，滿(mǎn)足了集控站運(yùn)行維護(hù)的需要。1蓄電池運(yùn)行要求及維護(hù)按照電力系統(tǒng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，閥控式鉛酸蓄電池的運(yùn)行要求如下：閥控式密封鉛酸蓄電池組在正常 運(yùn)行時(shí)以浮充方式運(yùn)行，浮充電壓值一般控制為2.23 V溝，在運(yùn)行中主要監(jiān)視蓄電池組的端電壓，浮充電流，及每只蓄電池的電壓。1.1 閥控式密封鉛酸蓄電池的充放電1.

5、1.1 核對(duì)性充放電新安裝或大修后的閥控式蓄電池，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性額定容量放電試驗(yàn)，放電電流不應(yīng)變動(dòng)過(guò)大，待放電結(jié)束后，應(yīng)立即對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，避免發(fā)生電池內(nèi)部的硫化現(xiàn)象，而導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部短路此時(shí)均采用0.1C10恒流充電，當(dāng)蓄電池端電壓上升到2.23 VXn時(shí)，將會(huì)自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電。1.1.2 恒壓充電在2.35 V溝 的恒壓充電下 ，充電電流逐漸減 小，當(dāng)充電電流減小至0.1C10時(shí)，充電裝置的倒計(jì)時(shí)開(kāi)始起動(dòng)，并維持3 h不變。當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié) 束時(shí)，充電裝置自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn) 行，浮充電壓為 2.23 VX1。同時(shí)在浮充電過(guò)程中要 進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即對(duì)每只單體蓄電池充電電壓隨

6、環(huán) 境溫度給予一定量的補(bǔ)償，避免蓄電池因失水干涸而失效。中心溫度、補(bǔ)償下限、補(bǔ)償上限、補(bǔ)償斜率均可根據(jù)電池性能靈活設(shè)置。如圖1所示 |申.賈J/ /電壓圖1 恒定充電特征圖1.1.3 恒流充電充電過(guò)程中保持電流恒定，特征是電池的充電電壓隨著時(shí)間逐漸上升，直至最后到一個(gè)相對(duì)高的 值。如圖2所示。A電30I仲漩）一耐間圖2 恒流充電特征圖1.1.4 補(bǔ)充充電為了彌補(bǔ)運(yùn)行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)，補(bǔ)償不了電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧 損，設(shè)定1 -3個(gè)月，自動(dòng)地進(jìn)行一次恒流充電-恒壓充電-浮充電的補(bǔ)充充電 ，確保蓄電池隨時(shí)都具 有額定容量，以保證運(yùn)行安全可靠。1.1.5 事故放電和自動(dòng)充電當(dāng)

7、電網(wǎng)解列或故障、交流電源中斷時(shí) ，蓄電池立即承擔(dān)起主要負(fù)荷和事故照明負(fù)荷，若蓄電池端電壓下降到2 Vxn時(shí)，電網(wǎng)還未恢復(fù)送電，應(yīng)自動(dòng)或手動(dòng)斷開(kāi)蓄電池的供電，以免因蓄電池過(guò)放電而損壞。交流電源恢復(fù)送電時(shí)，充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)入恒流充電-恒壓充電-浮充電，并恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。1.2 蓄電池的日常維護(hù)當(dāng)用戶(hù)使用某一型號(hào)電池時(shí) ，應(yīng)了解該電池的 實(shí)際工作條件：環(huán)境溫度、工作電流、單只電池的終 止電壓及電池組的終止電壓等 。當(dāng)電池處于放電狀 態(tài)時(shí)，應(yīng)不讓電池過(guò)放電，同時(shí)發(fā)現(xiàn)電池端電壓下降異常應(yīng)及時(shí)檢查處理并做好記錄。當(dāng)電池放完電后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充電不超過(guò)1天）。如果充電不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池嚴(yán)重的過(guò)放電，嚴(yán)重過(guò)

8、放電導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大，在充電時(shí)會(huì)岀現(xiàn)以下情況：第一種為電池充電發(fā)熱嚴(yán)重，如果控制不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致電池氣脹；第二種為電池充不進(jìn)電，電池內(nèi)阻太大導(dǎo)致充電困難。電池的日常維護(hù)主要分為電池系統(tǒng)日常檢查、電池系統(tǒng)季檢、電池系統(tǒng)年度維護(hù)。1.2.1電池系統(tǒng)的日常檢查確保充電裝置工作正常，充電儀表顯示與實(shí)際測(cè)試充電機(jī)的輸岀端的電壓要一致，到電池兩端的充電電壓應(yīng)在廠(chǎng)家規(guī)定的范圍內(nèi)，必要時(shí)予以修正。使用環(huán)境，注意環(huán)境溫度及電池外觀(guān)變化，電池系統(tǒng)保持清潔干燥。當(dāng)環(huán)境溫度 在15 -25C以外時(shí)浮 充電壓必須 調(diào)整。1.2.2 電池系統(tǒng)的季度檢查系統(tǒng)的浮充電壓：在線(xiàn)用萬(wàn)用表測(cè)試電池組的端電壓并與充電器儀表顯示值、規(guī)定值與

9、使用值比較，如果測(cè)定浮充電壓與規(guī)定值不符，則調(diào)整充電裝置，使浮充電壓符合要求，如果測(cè)量值與儀表顯示值有出入，則要對(duì)儀表進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)環(huán)境溫度：用溫度計(jì)多點(diǎn)測(cè)量電池室內(nèi)的 溫度，當(dāng)環(huán)境溫度在15-25C以外時(shí)必須調(diào)節(jié)環(huán)境溫度,否則應(yīng)對(duì)浮充電壓進(jìn)行溫度補(bǔ)償。單只電池的浮充電壓：?jiǎn)沃浑姵氐母〕潆妷寒惓５囊皶r(shí)處理，一般情況下浮充電壓差不大于土0.06 V/單只，如果電池之間存在溫差電池的溫差以電極溫度為準(zhǔn)）。首先必須消除電池之間的溫差包括通風(fēng)不良，日曬等），因?yàn)闇囟瘸撸姵氐母?充電壓越低，反之越高。1.2.3 電池系統(tǒng)的年度維護(hù)完成以上季度檢查的相關(guān)內(nèi)容。電池外觀(guān)檢查：包括電池殼體，電極有無(wú)損壞

10、； 電池殼體、電極四周有無(wú)污跡，有無(wú)氣脹，電池架有無(wú)腐蝕，損壞跡象等。連線(xiàn)維護(hù)：對(duì)每個(gè)螺栓連接處進(jìn)行重新緊固，這時(shí)用力要適當(dāng)防止損壞端子及螺紋。電池容量核查：如果對(duì)電池系統(tǒng)的可靠性要求 較高，可根據(jù)實(shí)際情況由用戶(hù)自行決定是否進(jìn)行年 度容量核查。對(duì)電池進(jìn)行容量核查后，要及時(shí)對(duì)電池充電，充電電壓為均充電電壓 ，充電時(shí)間24 h,然 后將電池轉(zhuǎn)入浮充電運(yùn)行。如容量核查時(shí)發(fā)現(xiàn)容量異常電池，可單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充電：充電電壓為均充電電壓，充電時(shí)間24 h，再對(duì)其進(jìn)行容量核查。綜合系統(tǒng)維護(hù)：除去電池各處的灰塵，保證電池清潔。同時(shí)對(duì)電池架、電池柜的螺栓進(jìn)行重新緊 固，同進(jìn)清除灰塵。同時(shí)將檢查結(jié)果記錄到相關(guān)的表格

11、中。1.3 閥控式鉛酸蓄電池使用中應(yīng)注意事項(xiàng)1.3.1 電池短路的預(yù)防電池的端極柱及其連線(xiàn)的出頭均可能是短路 點(diǎn)，對(duì)裸露在外的地方應(yīng)盡量用絕緣材料保護(hù)。電池上面不能放置導(dǎo)電的物體。電池連接線(xiàn)不能與電池的端極柱接觸。對(duì)電池組中個(gè)別電池的拆除與更換操作時(shí)應(yīng) 對(duì)拆下的連接線(xiàn)頭使用絕緣物包裹。1.3.2 防止電池受損防止電池外殼破裂。外殼破裂會(huì)導(dǎo)致電池漏液，嚴(yán)重的會(huì)引起短路起火。防止電池端頭受損。電池端頭嚴(yán)重受損會(huì)導(dǎo)致 端頭漏液，會(huì)造成電池的連接處腐蝕 ，嚴(yán)重的會(huì)引 起短路起火。1.3.3 不能帶電操作 對(duì)電池進(jìn)行操作時(shí)須將電池組與所有充電裝置及負(fù)載處于斷開(kāi)位置。1.3.4 電池正確的連接絕對(duì)保證電池

12、極性連接正確 。電池正極接充電 器正極，負(fù)極連接充電器負(fù)極。安裝末端連接件和導(dǎo)通電池前 ，應(yīng)檢查電池系 統(tǒng)的總電壓及正負(fù)電極的連接以保證安裝正確。1.3.5 電池使用時(shí)的環(huán)境環(huán)境溫度應(yīng)避免超過(guò) 45 C。大多數(shù)電池體系 都存在發(fā)熱問(wèn)題。這是因?yàn)樵陔姵刂械难踉倩蠒r(shí)產(chǎn)生熱量。如果電池工作環(huán)境溫度過(guò)高或充電設(shè)備 電壓失控，則電池散熱不佳，電池內(nèi)阻下降，充電電流會(huì)升高；反過(guò)來(lái)電流的升高又使電池內(nèi)部溫度再 升高，內(nèi)阻進(jìn)一步下降 。如此反復(fù)形成惡性循環(huán) ，直 到熱失控使電池殼體嚴(yán)重變形脹裂。電池間應(yīng)有一定的間距。電池在使用時(shí)自身會(huì)發(fā)熱，電池間保持一定的間距有利于電池的散熱。防止電池使用環(huán)境溫度的偏高及熱

13、失控O電池容量越大其間距相應(yīng)增大。電池間的距離一般為 575mm。1.3.6 電池不能倒置充電電池倒置充電時(shí)會(huì)將電池中的酸液充岀，但電池可以倒置放電 。2蓄電池及充電設(shè)備的常見(jiàn)問(wèn)題的分析2.1 電池內(nèi)部短路開(kāi)路電壓明顯偏低，放電容量減少 ，其容量不能恢復(fù)，在浮充使用時(shí)其浮充電壓明顯偏低，此時(shí)必須及時(shí)更換電池 。2.2 電池內(nèi)部有虛焊虛焊為焊接不良，開(kāi)路電壓及浮充電壓正常但 放電容量減少，其容量也不能恢復(fù)，表現(xiàn)為內(nèi)阻增大。2.3 電池內(nèi)部斷路根據(jù)斷開(kāi)的程度，電池的特征有不同的形式，如完全斷開(kāi)則電池放電容量為0，在浮充使用時(shí)其浮充電壓增大，此時(shí)內(nèi)阻也增大，不能使用時(shí)必須更換。2.4 電池硫酸鹽化當(dāng)

14、電池的極板內(nèi)生成不可逆轉(zhuǎn)的硫酸鉛時(shí)就 表示硫酸鹽化，嚴(yán)重的硫酸鹽化導(dǎo)致電池容量嚴(yán)重 衰減。特征是開(kāi)路電壓偏低，放電容量減少 ，有的容量可經(jīng)補(bǔ)充電恢復(fù)，嚴(yán)重的不能恢復(fù)，在浮充使用時(shí)其浮充電壓明顯偏高 ，內(nèi)阻增大。形成原因。充電不足：電池充電電壓偏低，電池充電時(shí)間短，電池放電后沒(méi)有充足電又放電，這樣反復(fù)會(huì)導(dǎo)致電池充電不足。過(guò)放電：使用不當(dāng)造成的。2.5 電池外殼氣脹可能由于過(guò)高環(huán)境溫度；過(guò)度充電；過(guò)大充電電流；短路單元，接地故障；電池充電時(shí)發(fā)熱，沒(méi)有及時(shí)控制電池的溫度導(dǎo)致熱失控，或以上列事項(xiàng)的組合所造成的溫度失控O2.6 電池的容量下降的其它原因正常衰減：20C時(shí)減少工作時(shí)間并有平穩(wěn)的電 壓下降。個(gè)別單元容量過(guò)低：20C時(shí)工作時(shí)間減少，并有電壓分步下降電壓平臺(tái)。電池過(guò)冷，連接線(xiàn)截面積不夠，連接電阻過(guò)高，電池額定容量太小。岀現(xiàn)上述情況時(shí)電池開(kāi)始放電時(shí)電壓下降過(guò)快，甚至在開(kāi)始讀秒時(shí)已下降到最低電壓限制。電池未充足電。電池失水過(guò)多：從電池中排岀的氫氣、氧氣都是電池失水的方式和干涸的原因。3結(jié)論直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)發(fā)電廠(chǎng)，變 配）電所重要的控制、信號(hào)、動(dòng)力電源，它在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中 起著重要的作用。通過(guò)對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池運(yùn)行 維護(hù)及常見(jiàn)問(wèn)題的分析介紹，對(duì)閥控式密封鉛酸蓄電池進(jìn)行正確的運(yùn)行和維護(hù)，對(duì)保證直流系統(tǒng)的可靠運(yùn)