蓄電池直流電源標(biāo)準(zhǔn)與維護(hù)

1、蓄電池直流電源標(biāo)準(zhǔn)與維護(hù)電氣二次專業(yè) 韓丹主要內(nèi)容第一部分 名詞術(shù)語解釋第二部分 閥控式蓄電池的特點(diǎn)第三部分 閥控式蓄電池運(yùn)行及維護(hù)第四部分 充電裝置的運(yùn)行及維護(hù) 第五部分 直流系統(tǒng)事故反措 一、名詞術(shù)語解釋1 1.1.1、初充電 1 1.7.7、恒流放電 1 1.2.2、恒流充電 1.8 “ 1.8 “三遙”功能1 1.3.3、恒流限壓充電 1 1.9.9、額定容量1 1.4.4、浮充電 1 1.10.10、核對(duì)性放電1 1.5.5、均衡充電 1 1.11.11、蓄電池容量符號(hào)1 1.6.6、補(bǔ)充充電 1.12 1.12、放電電流符號(hào)1.1、初充電 新蓄電池在交付使用前,為完全達(dá)到荷電狀態(tài)所

2、進(jìn)行的第一次充電。初充電工作程序應(yīng)參照廠家說明書。1.2、恒流充電 充電電流在充電電壓范圍內(nèi)，維持在恒定值的充電 1.3、恒流限壓充電 先以恒流方式進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到限壓值時(shí)，充電裝置自動(dòng)轉(zhuǎn)換為恒壓充電，直到充電完畢。 1.4、浮充電 在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負(fù)載，以恒壓充電方式工作。正常運(yùn)行時(shí)充電裝置在承擔(dān)經(jīng)常性負(fù)荷的同時(shí)向蓄電池補(bǔ)充充電，以補(bǔ)償蓄電池的自放電，使蓄電池以滿容量的狀態(tài)處于備用。 單體蓄電池25下的浮充電電壓為 (2.23-2.28) V, 浮充電電流為 (1-3) mA/Ah（電壓高降低使用壽命）。 運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的變化來調(diào)整浮充電壓,通常

3、調(diào)節(jié)系數(shù)為（3-4）mV/,如溫度升高10 (35),單體浮充電壓降低（30-40）mV,否則過充電和發(fā)熱,降低壽命,甚至損壞。1.5、均衡充電 為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象,使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電。 單體蓄電池在25下的均衡充電電壓為 (2.3-2.4) V, 通常采用單體2.35V，均衡充電電流為 (1.0-1.2) I10。1.6、補(bǔ)充充電 蓄電池在存放中，由于自放電，容量逐漸減少，甚至于損壞，按廠家說明書，需定期進(jìn)行的充電。1.7、恒流放電 蓄電池在放電過程中，放電電流始終保持恒定不變，直放到規(guī)定的終止電壓為止。1.81.8、“三遙”功能遙信功能、遙測功能、

4、遙控功能的簡稱1.9、額定容量蓄電池容量的基準(zhǔn)值，在規(guī)定的放電條件下蓄電池能放出的電量。小時(shí)率容量是指在不同放電電流下蓄電池的容量。 以Cn表示（n為放電小時(shí)數(shù)）。 1.10、核對(duì)性放電 在正常運(yùn)行中的蓄電池組,為了檢驗(yàn)其實(shí)際容量，將蓄電池組脫離運(yùn)行，以規(guī)定的放電電流進(jìn)行恒流放電，只要其中一個(gè)蓄電池放到了規(guī)定的終止電壓，應(yīng)停止放電。按：C=If t （Ah）計(jì)算蓄電池組的實(shí)際容量。1.111.11、蓄電池容量符號(hào)C5 5h率額定容量，AhC10 10h率額定容量，Ah1.121.12、放電電流符號(hào)I55h率放電電流，數(shù)值C5/5,A,I10 10h率放電電流，數(shù)值C10/10,A2 2、名詞術(shù)

5、語公式2.1、容量實(shí)驗(yàn)2.2、穩(wěn)流精度2.3、穩(wěn)壓精度2.4、紋波系數(shù)2.5、效率2.6、均流及均流不平衡系數(shù)2.7、直流級(jí)差2.72.7、直流級(jí)差直流級(jí)差也稱直流系統(tǒng)級(jí)差保護(hù)，由于變電站直流系統(tǒng)供電內(nèi)容多，回路分布廣，在一個(gè)直流網(wǎng)絡(luò)中往往有許多支路需要設(shè)置斷路器或熔斷器進(jìn)行保護(hù)，并往往分成三級(jí)或四級(jí)串聯(lián)，這就存在著正確選擇保護(hù)方案和保護(hù)上下級(jí)之間的配合問題。直流級(jí)差保護(hù)就是利用上下級(jí)之間的電流和時(shí)間不同來完成級(jí)差保護(hù)，防止直流系統(tǒng)停電面積的擴(kuò)大。熔斷器在上而直流斷路器在下時(shí),熔斷器為直流斷路器額定電流的2倍及以上。直流斷路器上而熔斷器在下時(shí),直流斷路器額定電流應(yīng)為熔斷器額定電流的4倍及以上。

6、2.12.1、容量實(shí)驗(yàn)新安裝的蓄電池組，按規(guī)定的恒定電流進(jìn)行充電，將蓄電池充滿容量后，按規(guī)定的恒定電流進(jìn)行放電，當(dāng)其中一個(gè)蓄電池放至終止電壓時(shí)為止，按以下公式進(jìn)行容量計(jì)算：C=Ift (Ah)式中 C 蓄電池組容量，Ah； If恒定放電電流，A； t 放電時(shí)間，h。2.22.2、穩(wěn)流精度交流輸入電壓在額定電壓10%范圍內(nèi)變化、輸出電流在20%100%額定值的任一數(shù)值，充電電壓在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)變化時(shí)，其穩(wěn)流精度按以下公式計(jì)算：式中I 穩(wěn)流精度 IM 輸出電流波動(dòng)極限值； IZ 輸出電流整定值%100IUZUZ-IM2.32.3、穩(wěn)壓精度交流輸入電壓在額定電壓10%范圍內(nèi)變化，負(fù)荷電流在0100

7、%額定值變化時(shí)，直流輸出電壓在調(diào)整范圍內(nèi)的任一數(shù)值時(shí)其穩(wěn)壓精度按以下公式計(jì)算：式中U穩(wěn)壓精度； UM 輸出電壓波動(dòng)極限值 UZ 輸出電壓整定值。%100UZUZ-UMU2.42.4、紋波系數(shù)紋波系數(shù):充電裝置輸出的直流電壓中，脈動(dòng)量峰值與谷值之差的一半，與直流輸出電壓平均值之比。按以下公式計(jì)算：式中U 紋波系數(shù)； Uf 直流電壓中脈動(dòng)峰值； Ug 直流電壓中脈動(dòng)谷值； Up 直流電壓平均值。%1002UPUg-Uf2.52.5、效率效率:充電裝置的交流額定輸入功率與直流輸出功率之比。按以下公式計(jì)算：式中 效率； WD 直流輸出功率； WA 交流輸入功率。%100WAWD2.62.6、均流及均流

8、不平衡系數(shù)均流及均流不平衡度:采用同型號(hào)同參數(shù)的高頻開關(guān)電源模塊整流器，以 （N+1)或（N+2）多塊并聯(lián)方式運(yùn)行，為使每一個(gè)模塊都能均勻地承擔(dān)總的負(fù) 荷電流，稱為均 流.模塊間負(fù)荷電流的差異，叫均流不平衡度。按以下公式計(jì)算：式中 均流不平衡； I 實(shí)測模塊輸出電流的極限值； IN 模塊的額定電流值。 IP N個(gè)工作模塊輸出電流的平均值%100INIP-I2.72.7、級(jí)差配合直流級(jí)差也稱直流系統(tǒng)級(jí)差保護(hù)，由于變電站直流系統(tǒng)供電內(nèi)容多，回路分布廣，在一個(gè)直流網(wǎng)絡(luò)中往往有許多支路需要設(shè)置斷路器或熔斷器進(jìn)行保護(hù)，并往往分成三級(jí)或四級(jí)串聯(lián)，這就存在著正確選擇保護(hù)方案和保護(hù)上下級(jí)之間的配合問題。直流級(jí)

9、差保護(hù)就是利用上下級(jí)之間的電流和時(shí)間不同來完成級(jí)差保護(hù)，防止直流系統(tǒng)停電面積的擴(kuò)大。當(dāng)直流斷路器和熔斷器串級(jí)作為保護(hù)電器時(shí)，宜按下列配合： 1、熔斷器裝設(shè)在直流斷路器上一級(jí)時(shí)，熔斷器額定電流應(yīng)為直流斷路器額定電流的2倍及以上。 2、直流斷路器裝設(shè)在熔斷器上一級(jí)時(shí)，直流斷路器額定電流應(yīng)為熔斷器額定電流的4倍及以上。二、閥控式密封鉛酸蓄電池的特點(diǎn)1、閥控式鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)2、閥控式鉛酸蓄電池特點(diǎn)3、溫度與容量的關(guān)系4、溫度與浮充的關(guān)系5、溫度與壽命的關(guān)系1 1、閥控式鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)負(fù)極柱安全閥匯流排柵板正極柱外殼隔板隔板2 2、閥控式鉛酸蓄電池特點(diǎn)全密封結(jié)構(gòu)，用一安全閥控制電池內(nèi)氣體壓力。利用氧再復(fù)

10、合“水循環(huán)”原理，使電池正極析出的氧氣通過隔膜擴(kuò)散到負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成 PbO2 ，并與 H2SO4 反應(yīng)，最終生成水，避免了水的散失。采用玻璃纖維或膠體作為隔膜，吸貯電解液，貧液式，緊裝配。3 3、溫度與容量的關(guān)系溫度下降，容量也隨之下降，當(dāng)環(huán)境溫度為+5C時(shí)，其容量約為額定容量80%，電池環(huán)境溫度低于基準(zhǔn)溫度，大致每下降1C，容量下降1%，反之，溫度升高，容量也相應(yīng)增大。下圖為閥控式蓄電池為溫度（T）和放電容量（C）關(guān)系圖。4 4、溫度與浮充電壓的關(guān)系環(huán)境溫度變化時(shí)，蓄電池的浮充電壓也需要調(diào)整。下圖表示二者之間的關(guān)系5 5、溫度與壽命的關(guān)系電池在長期高溫下使用，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生多余氣體，電

11、池內(nèi)部氣壓升高，引起排氣閥開啟，造成電解質(zhì)損失。三、閥控式蓄電池運(yùn)行及維護(hù)1、閥控蓄電池組的運(yùn)行方式及監(jiān)視 2、閥控蓄電池的充放電制度 3、閥控蓄電池的核對(duì)性放電4、閥控蓄電池的運(yùn)行維護(hù) 5、閥控蓄電池的故障及處理1、閥控蓄電池組的運(yùn)行方式及監(jiān)視閥控蓄電池組在正常運(yùn)行中以浮充電方式運(yùn)行 浮充電壓值宜控制為（2.232.28）V、均衡充電電壓值宜控制為（2.302.35）V， 運(yùn)行中主要監(jiān)視蓄電池的端電壓，浮充電流值，每只蓄電池的電壓值、蓄電池組及直流母線的對(duì)地電阻和絕緣狀態(tài)。2、閥控蓄電池的充放電制度 2.1、恒流限壓充電2.2、恒壓充電2.3、補(bǔ)充充電 2.4、均衡充電2.1、恒流限壓充電

12、采用I10電流進(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到（2.302.35）V*N限壓值時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電。 2.2、恒壓充電 在（2.302.35）V*N的恒壓充電下，I10充電電流逐漸減小，當(dāng)充電電流減小到0.1I10電流,充電裝置的倒計(jì)時(shí)開始啟動(dòng),當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)（6-8小時(shí)）,充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)地轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn)行。2.3、補(bǔ)充充電 為了彌補(bǔ)運(yùn)行中浮充電流調(diào)整不當(dāng)造成了欠充，補(bǔ)償不了閥控蓄電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，根據(jù)需要設(shè)定時(shí)間（一般為3個(gè)月）充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行一次恒流限壓充電恒壓充電浮充電過程，使蓄電池組隨時(shí)具有滿容量，確保運(yùn)行安全可靠。蓄電池遇下

13、列行為時(shí)，應(yīng)進(jìn)行均衡充電： 當(dāng)電池安裝完畢 放電深度超過(10-20)%,如交流充電電源中斷閑置不用的時(shí)間超過3個(gè)月；全浮充時(shí)間超過3個(gè)月； 2.4、均衡充電程序 先用I10電流進(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到（2.302.35）V*N，自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電，當(dāng)充電電流減小到0.1I10電流,可認(rèn)為蓄電池組已被充滿容量 ,并自動(dòng)或手動(dòng)地轉(zhuǎn)為正常的浮充電方式運(yùn)行。3、閥控蓄電池的核對(duì)性放電3.13.1、兩組閥控蓄電池3.33.3、閥控蓄電池核對(duì)性放電周期3.43.4、我廠充放電試驗(yàn) 3.1、兩組閥控蓄電池 發(fā)電廠或變電所中若具有兩組蓄電池，可先對(duì)其一組蓄電池組進(jìn)行全核對(duì)性放電，用I10電流

14、恒流放電，當(dāng)蓄電池組的電壓下降到1.8V*N，停止放電，再用I10電流進(jìn)行恒流限壓充電恒壓充電浮充電，反復(fù)放充（2-3）次，蓄電池存在的問題也能查出，蓄電池組容量得到恢復(fù)。經(jīng)過三次全核對(duì)性放電，蓄電池容量均達(dá)不到額定容量的80%以上，可認(rèn)為此組蓄電池使用年限已到，應(yīng)安排更換。3.2、閥控蓄電池核對(duì)性放電周期 新安裝或大修后的蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電試驗(yàn)以后每3年進(jìn)行一次核對(duì)性試驗(yàn)運(yùn)行6年以后的閥控蓄電池，應(yīng)每年作 一次核對(duì)性放電試驗(yàn)3.3、我廠充放電試驗(yàn)在測控裝置上設(shè)定菜單電池管理選擇自動(dòng)均充，設(shè)置浮充電壓為2.35X蓄電池個(gè)數(shù),均充電壓110V直流系統(tǒng)設(shè)置為122V，220V直流系統(tǒng)設(shè)備

15、為244V。（單電池電壓上限為2.35 V）充電過程中，每小時(shí)測量記錄直流母線電壓、電池充電電流、蓄電池環(huán)境溫度、蓄電池溫度、電池的單體電壓和充電柜整流模塊的溫度，確保整個(gè)過程中沒有過熱現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)充電電流衰減至0.1I10 以下，保持3小時(shí)，可終止充電。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，停止12小時(shí)，再對(duì)蓄電池進(jìn)行均衡充電。我廠充放電記錄表格：電 池 放 電 記 錄 .doc4、閥控蓄電池的運(yùn)行維護(hù) 4.1、閥控蓄電池在運(yùn)行中巡視 4.2、閥控蓄電池在運(yùn)行中的維護(hù) 4.1、閥控蓄電池在運(yùn)行中巡視檢查蓄電池的單體電壓值、蓄電池組端電壓值和浮充電流大小及變化連接片有無松動(dòng)和腐蝕現(xiàn)象，殼體有無滲漏和變形，極柱與安全閥周圍

16、是否有酸霧溢出直流系統(tǒng)絕緣電阻是否下降檢查單體電池溫度是否過高或過低4.2、閥控蓄電池在運(yùn)行中的維護(hù)和管理建立基礎(chǔ)檔案 ，加強(qiáng)日常維護(hù)，做好定期檢查和試驗(yàn)記錄，制定蓄電池運(yùn)行規(guī)程。備用蓄電池每三個(gè)月進(jìn)行一次補(bǔ)充充電。 根據(jù)環(huán)境溫度與基準(zhǔn)溫度（25）的差值調(diào)整浮充電壓，一般每下降1，單體2V電池浮充電壓應(yīng)提高3-5mV。定期對(duì)蓄電池外殼進(jìn)行清潔工作?！叭馈⒁患皶r(shí)”防高溫、防過充電、防過放電，及時(shí)充電。否則會(huì)嚴(yán)重降低蓄電池的使用生命。5、閥控蓄電池的故障及處理5.1、閥控蓄電池殼體異常 5.2、閥控蓄電池內(nèi)部異常5.1、閥控蓄電池殼體異常 蓄電池外觀有膨脹、鼓肚、裂紋、漏液、極柱發(fā)熱或銹蝕等 異

17、常原因: 充電電流過大，單體浮充電壓超過了2.4V,內(nèi)部有短路或局部放電、溫度超標(biāo)、閥控失靈。處理方法：減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。5.2、閥控蓄電池內(nèi)部異常運(yùn)行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓值，充電時(shí)，電壓上升較快，容量嚴(yán)重不足，極板產(chǎn)生白色結(jié)晶體（硫酸鉛）、彎曲、斷裂等異常原因:蓄電池內(nèi)部失水干涸、電解物質(zhì)變質(zhì)，內(nèi)部短路處理方法：更換蓄電池。四、充電裝置的運(yùn)行及維護(hù) 閥控蓄電池對(duì)充放電要求較高，不允許過充和欠充，微機(jī)控制的高精度充電裝置具有恒壓浮充、恒流限壓充電等功能，并能按蓄電池運(yùn)行要求自動(dòng)進(jìn)行均充、浮充的轉(zhuǎn)換，還具有遙信、遙測、遙控功能，在電力系

18、統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。 運(yùn)行維護(hù)項(xiàng)目：1、充電裝置運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視 2、充電裝置運(yùn)行操作3、充電裝置維護(hù)檢修4、充電裝置保護(hù) 1、充電裝置運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視三相交流電壓是否平衡或缺相運(yùn)行噪聲有無異常保護(hù)信號(hào)是否正常交流輸入電壓、直流輸出電壓、直流輸出電流等表計(jì)顯示是否正確正對(duì)地和負(fù)對(duì)地的絕緣狀態(tài)是否良好 我廠#3#3機(jī)110V110V直流系統(tǒng)充電柜巡檢項(xiàng)目2、充電裝置運(yùn)行操作 交流電源中斷，蓄電池將不間斷供出直流負(fù)荷，若無自動(dòng)調(diào)壓裝置，應(yīng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)壓，確保母線電壓的穩(wěn)定；同時(shí)應(yīng)控制負(fù)荷，保證保護(hù)和控制電源的可靠運(yùn)行交流電源恢復(fù)送電，應(yīng)立即手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)充電裝置，對(duì)蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電恒壓充電浮充電充電

19、裝置內(nèi)部故障跳閘，應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)備用充電裝置，調(diào)整好運(yùn)行參數(shù)。3、充電裝置維護(hù)檢修 運(yùn)行維護(hù)人員每月應(yīng)對(duì)充電裝置作一次清潔除塵工作。大小修檢查裝置絕緣時(shí)，應(yīng)將電子元件的控制板及整流元件斷開或短接。若控制板或整流模塊不正常，應(yīng)停機(jī)更換。4、充電裝置保護(hù)充電裝置應(yīng)具有過流、過壓、欠壓、絕緣監(jiān)察、 交流失壓、缺相等保護(hù)及聲光報(bào)警功能限流功能 （50110）%Ie過流保護(hù) 115%Ie過壓保護(hù) 110%Ue欠壓保護(hù) 90%Ue對(duì)地絕緣： 額定直流 110V 7k 額定直流 220V 25k五、直流系統(tǒng)事故反措直流系統(tǒng)對(duì)變電站生產(chǎn)設(shè)備及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行具有極端重要性。在正常運(yùn)行和事故情況下都必須保證不間斷供

20、電，并滿足電壓質(zhì)量和供電能力的要求。防止直流系統(tǒng)事故重點(diǎn)要求：1、加強(qiáng)蓄電池組的運(yùn)行管理和維護(hù)2、保證直流系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行3、加強(qiáng)防止直流系統(tǒng)誤操作的技術(shù)及管理措施1 1、加強(qiáng)蓄電池組的運(yùn)行管理和維護(hù)：嚴(yán)格控制浮充電方式和運(yùn)行參數(shù)。除廠家特殊規(guī)定外，采用恒壓方式進(jìn)行浮充電，嚴(yán)格控制單體電池的 浮充電壓上、下限，防止蓄電池因充電電壓過高或過低而損壞；嚴(yán)格控制蓄電池室溫度，不能長期超過30 ，防止因環(huán)境溫度過高使蓄電池容量嚴(yán)重下降，運(yùn)行壽命縮短。進(jìn)行定期核對(duì)性對(duì)性放電試驗(yàn)，確切掌握蓄電池容量。新安裝的閥控密封蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電試驗(yàn)。以后隔三年進(jìn)行一次核對(duì)性放電試驗(yàn)。運(yùn)行了六年以后的蓄電池組，每一年做一次核對(duì)性放電試驗(yàn)。 2 2、保證直流系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行2.1、保證充電、浮充電裝置穩(wěn)定運(yùn)行2.2、加強(qiáng)直流熔斷器的管理，防止越級(jí)熔斷，擴(kuò)大直流系統(tǒng)停電范圍2.3、加強(qiáng)直流系統(tǒng)用直流斷路器的管理2.12.1、保證充電、浮充電裝置穩(wěn)定運(yùn)行新擴(kuò)建或改造的變電站選用充電、浮充電裝置應(yīng)滿足穩(wěn)壓精度優(yōu)于0.5%，穩(wěn)流精度優(yōu)于1%，輸出電壓紋波系