延長(zhǎng)直流屏蓄電池使用壽命

1、延長(zhǎng)直流屏蓄電池使用壽命日期：2008-04-24來(lái)源：山東省蒙陰縣供電公司作者：趙志國(guó)字體：大 中 小目前110 kV、35 kV等級(jí)的中低壓 變電站內(nèi)，配備蓄電池的設(shè)備主要是直流屏和通信裝置。 現(xiàn)就直流屏備用蓄電池的使用壽命問(wèn)題做一簡(jiǎn)單探討。1站內(nèi)直流系統(tǒng)對(duì)蓄電池的運(yùn)行要求蓄電池作為站內(nèi)直流系統(tǒng)的備用電源，要求平時(shí)保持在一定的充電水平，以便在直流屏高頻開(kāi)關(guān)電源或硅整流裝置交流失電，發(fā)生故障導(dǎo)致不能輸出直流電源時(shí)，能及時(shí)投入，從而不影響站內(nèi)直流設(shè)備和直流回路的正常運(yùn)行。因此，蓄電池本身性能應(yīng)能滿足其容量、電壓在一定時(shí)間內(nèi)（包括直流電源裝置 檢修期間），維持在較高水平。只有這樣，才能保證站內(nèi)直

2、 流系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。2蓄電池的運(yùn)行現(xiàn)狀隨著無(wú)人值守 變電站的普及，變電站直流系統(tǒng)逐步采用免維護(hù)鉛酸蓄電池。部分變電站運(yùn)行、檢修人員把 免維護(hù)”理解為 不維護(hù)”站內(nèi)蓄電池的實(shí)際運(yùn)行情況往往不盡如人意。以蒙陰縣公司所轄 35 kV泰山變電站和35 kV高都變電站為例，兩站同時(shí)更換免維護(hù)鉛酸 蓄電池，運(yùn)行兩年期間，每年對(duì)電池只進(jìn)行一次深度活化，蓄電池運(yùn)行狀態(tài)多為浮充狀態(tài)， 維護(hù)量確實(shí)很小，電池的各項(xiàng)參數(shù)符合規(guī)程要求。但到第三年，泰山變電站部分電池電壓開(kāi)始降低，至第三年底，大多數(shù)電池電壓降低到標(biāo)準(zhǔn)值以下，個(gè)別電池降至8 V以下。第四年初，蓄電池均充已不能轉(zhuǎn)為浮充電，其性能指標(biāo)不能滿足運(yùn)行要求，只得

3、更換一組新的蓄電池。高都變電站蓄電池也存在同樣的問(wèn)題。泰山變電站和高都變電站的蓄電池的使用年限均在3年以內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到廠家設(shè)計(jì)的5年年限，直接縮短壽命 40%。3導(dǎo)致蓄電池壽命縮短的原因分析3.1沿用廠家建議和習(xí)慣做法由于是免維護(hù)蓄電池，且直流系統(tǒng)為自動(dòng)控制充電模式，運(yùn)行比較可靠，按廠家建議， 每年只進(jìn)行一次活化。由于前兩年運(yùn)行狀況良好，隨即認(rèn)可了對(duì)蓄電池的這種管理模式。由于電池潛在的問(wèn)題，前兩年在運(yùn)行中并未顯露出來(lái)，多年運(yùn)行后，電池容量大幅度下降。3.2運(yùn)行狀態(tài)的不同，電池老化的程度也不同蒙陰縣公司所轄泰山、高都 變電站為35 kV變電站，處在末端，運(yùn)行方式單一，操作機(jī)會(huì) 極少，電池的放電量

4、很低，幾乎得不到活化，容量降低很快；而110 kV蒙陰變電站是樞紐變電站，運(yùn)行方式多變，操作頻繁，電池經(jīng)常放電，且放電量很大，活化頻率較高，容量易 保持在較高水平。3.3對(duì)蓄電池性能缺乏了解，日常運(yùn)行維護(hù)管理不當(dāng)按照直流系統(tǒng)反事故措施要求，浮充電運(yùn)行的蓄電池組，除制造廠有特殊規(guī)定外，應(yīng)采用恒壓方式進(jìn)行浮充電。 浮充電時(shí)，應(yīng)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(guò)高或過(guò)低而損壞，即避免長(zhǎng)期過(guò)充電或欠充電。以現(xiàn)在普遍使用的閥控式密封鉛酸蓄電池為例，實(shí)踐證明，實(shí)際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差5%時(shí)，其使用壽命將縮短一半。蓄電池浮充電壓一般按 U(25) = E + 0.1設(shè)定(E

5、為單體電池額定電壓)，生產(chǎn)廠家有說(shuō)明的，應(yīng)按照說(shuō)明要求進(jìn)行設(shè)定。均充限流電流可按I = (0.10.125)C10 ( C10為蓄電池10小時(shí)率放電電流)進(jìn)行設(shè)定，最大充電電流不能超過(guò) 1.5C10。而在日常維護(hù)中往往忽略 這個(gè)細(xì)節(jié)，不能根據(jù)不同型號(hào)、 廠家的蓄電池對(duì)充電參數(shù)的具體要求不同區(qū)別對(duì)待，而是采用統(tǒng)一的均、浮充電參數(shù)，甚至隨意設(shè)置充電參數(shù)，最終導(dǎo)致了對(duì)蓄電池性能的破壞。另外，還要防止過(guò)放電。過(guò)放電電壓的設(shè)定：以2 V電池為例，閥控密封鉛酸蓄電池放電時(shí)限為10 h，放電電壓為1.81.9 V。3.4系統(tǒng)參數(shù)的改變， 使蓄電池的充放電頻率和深度降低，加速了電池老化，進(jìn)而大幅度降 低容量蒙

6、陰縣公司泰山、魯光、 蒙陰變電站原有的系統(tǒng)，斷路器的操作機(jī)構(gòu)均為電磁型，合閘電流大，且指示燈為大電流的燈泡，使蓄電池的放電電流增大，均充電次數(shù)多，可使電池經(jīng)常得到活化，電池的容量始終保持在一個(gè)較高水平。隨著斷路器的操作機(jī)構(gòu)逐步更換為彈簧儲(chǔ)能型，合閘電流很小，且指示燈也更換為小電流的節(jié)能型燈泡，使蓄電池的放電電流減小，幾乎沒(méi)有均充機(jī)會(huì)，只運(yùn)行在浮充狀態(tài)，電池的活化頻率極低，電池的極板活性物質(zhì)逐步固化， 使電池的容量逐步降低，直至下降到標(biāo)準(zhǔn)值以下。3.5其他因素影響蓄電池安裝不規(guī)范，存儲(chǔ)運(yùn)輸中對(duì)蓄電池的損壞及蓄電池的工作環(huán)境溫度、通風(fēng)狀況等不符合要求也會(huì)對(duì)蓄電池的性能及壽命造成不利影響。無(wú)人值守條

7、件下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不完善，也是造成縮短使用年限的一個(gè)重要原因。這里重點(diǎn)分析環(huán)境溫度的影響。閥控密封鉛酸蓄電池由于結(jié)構(gòu)原因（極板緊密裝配、 貧液設(shè)計(jì)、完全密封）散熱不利，其充電電壓與溫度關(guān)系密切。具體說(shuō)，閥控密封鉛酸蓄電池的充 電電壓具有負(fù)溫度系數(shù)：-3mV/C。即溫度每升高1C,單個(gè)蓄電池充電電壓將下降 3 mV。 否則，易造成熱失控（熱失控：充電時(shí)，蓄電池內(nèi)部氣體復(fù)合本身就是放熱反應(yīng)，使蓄電池 內(nèi)部溫度升高，如浮充電電壓不變，充電電流將增大，析氣量增大，促使溫度升得更高，而 由于結(jié)構(gòu)原因不易散熱， 將造成熱失控。另外溫度過(guò)高，將導(dǎo)致極板活性物質(zhì)脫落，極板變 形和腐蝕，而使電池壽命變短。所以，一定要

8、根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對(duì)浮充電壓進(jìn)行補(bǔ)償， 還應(yīng)有防高溫措施）。4相關(guān)對(duì)策針對(duì)以上分析及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，從用戶角度來(lái)說(shuō)，造成蓄電池使用壽命縮短的主要原因還有以下幾點(diǎn)，針對(duì)這些因素，可采取相應(yīng)的措施?；罨疃取⒅芷诠潭?。針對(duì)這一問(wèn)題，可人為的縮短活化周期，例如由每年一次改為每季度、每月一次；改變活化深度，例如每月進(jìn)行一次小容量放電（放電深度的30% ），每季度進(jìn)行一次中等容量放電（放電深度的50% ），每年進(jìn)行一次大容量放電（放電深度的100%，放電深度要嚴(yán)格掌握，防止將蓄電池放垮）。運(yùn)行狀態(tài)不同。可進(jìn)行相關(guān)維護(hù)管理制度的完善，加大對(duì)電網(wǎng)末端 變電站蓄電池的監(jiān)測(cè)力度，增加巡視次數(shù)。&#8

9、226;測(cè)量和記錄蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度；•檢查蓄電池的清潔度、端子的損傷痕跡，外殼及殼蓋的損壞或過(guò)熱痕跡；•檢查殼蓋、極柱、安全閥周?chē)欠裼袧B液和酸霧析出；•蓄電池外殼和極柱的溫度；•蓄電池組的浮充電壓、浮充電流；•每半年檢測(cè)單體蓄電池的端電壓和內(nèi)阻，若內(nèi)阻大于80 mQ時(shí)，應(yīng)及時(shí)活化或更換；•每年以實(shí)際負(fù)荷做一次核對(duì)性放電（春秋季節(jié)比較適合）；•防高溫、防過(guò)充電、過(guò)入電、及時(shí)充電（蓄電池放電后，盡快充電）。無(wú)人值守監(jiān)測(cè)手段落后?？砂惭b先進(jìn)的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系

10、統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)， 并通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)傳輸至監(jiān)控中心。蓄電池運(yùn)行環(huán)境不符合要求?？稍谥骺厥野惭b可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制的調(diào)溫、通風(fēng)設(shè)施。按照反事故措施要求，浮充電運(yùn)行的蓄電池組，應(yīng)嚴(yán)格控制所在蓄電池室環(huán)境溫度，不能長(zhǎng)期超過(guò)0C,防止因環(huán)境溫度過(guò)高使蓄電池容量嚴(yán)重下降，運(yùn)行壽命縮短。蓄電池安裝工藝不規(guī)范。 針對(duì)各種外部因素影響應(yīng)采取的相應(yīng)措施。實(shí)際上蓄電池的運(yùn)行質(zhì)量是由產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量共同決定的。產(chǎn)品質(zhì)量屬于廠家因素， 而通過(guò)完善蓄電池的安裝工藝提高其運(yùn)行質(zhì)量，是用戶必須做到也是完全可以做到的。•蓄電池安裝前必須徹底檢查蓄電池的外殼。仔細(xì)查看有無(wú)破裂處。•蓄電池應(yīng)盡可能安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，避免陽(yáng)光直射。蓄電池之 間距離一般大于50 mm，以便散熱良好。•安裝前，應(yīng)驗(yàn)證蓄電池生產(chǎn)與安裝使用之間的時(shí)間間隔。逐個(gè)檢測(cè)蓄電池的開(kāi)路電壓。一般要在3個(gè)月以內(nèi)投入使用。否則，應(yīng)先均衡充電。•絕對(duì)禁止采用新、老組合方式的蓄電池組。不同容量的蓄電池絕對(duì)不可在同一組中 串聯(lián)使用。•安裝前，