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延長直流屏蓄電池的使用期限
瀏覽：20338 添加時間：2015-01-14 14:34:20
1. 站內(nèi)直流系統(tǒng)對蓄電池的運行要求
蓄電池作為站內(nèi)直流系統(tǒng)的備用電源，要求平時保持在一定的充電水平，以便在直流屏高頻開關(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，能及時投入，從而不影響站內(nèi)直流設(shè)備和直流回路的正常運行。因此，蓄電池本身性能應(yīng)能滿足其容量、電壓在一定時間內(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)直流系統(tǒng)的安全可靠運行。
2. 蓄電池的運行現(xiàn)狀
隨著無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)蓄電池的實際運行情況往往不盡如人意。
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)為自動控制充電模式，運行比較可靠，按廠家建議，每年只進(jìn)行一次活化ZHCH518D蓄電池充放電一體機。由于前兩年運行狀況良好，隨即認(rèn)可了對蓄電池的這種管理模式。由于電池潛在的問題，前兩年在運行中并未顯露出來，多年運行后，電池容量大幅度下降。
3.2 對蓄電池性能缺乏了解，日常運行維護(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，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高或過低而損壞，即避免長期過充電或欠充電。以現(xiàn)在普遍使用的閥控式密封鉛酸蓄電池為例，實踐證明，實際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差5%時，其使用壽命將縮短一半。
另外，還要防止過放電。過放電電壓的設(shè)定：以2 V電池為例，閥控密封鉛酸蓄電池放電時限為10 h，放電電壓為1.8～1.9 V。
3.3 其他因素影響
蓄電池安裝不規(guī)范，存儲運輸中對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對蓄電池的性能及壽命造成不利影響。無人值守條件下監(jiān)測系統(tǒng)不完善，也是造成縮短使用年限的一個重要原因。
這里重點分析環(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、完全密封）散熱不利，其充電電壓與溫度關(guān)系密切。具體說，閥控密封鉛酸蓄電池的充電電壓具有負(fù)溫度系數(shù)：-3 mV/℃。即溫度每升高1℃，單個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，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，一定要根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對浮充電壓進(jìn)行補償，還應(yīng)有防高溫措施）。
4 相關(guān)對策
針對以上分析及現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從用戶角度來說，造成蓄電池使用壽命縮短的主要原因還有以下幾點，針對這些因素，可采取相應(yīng)的措施。
4.1 活化深度、周期固定。針對這一問題，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）。
4.2 運行狀態(tài)不同?？蛇M(jìn)行相關(guān)維護(hù)管理制度的完善，加大對電網(wǎng)末端變電站蓄電池的監(jiān)測力度，增加巡視次數(shù)。 每半年檢測單體蓄電池的端電壓和內(nèi)阻，若內(nèi)阻大于80 mΩ時，應(yīng)及時活化或更換；每年以實際負(fù)荷做一次核對性放電（春秋季節(jié)比較適合）；防高溫、防過充電、過入電、及時充電（蓄電池放電后，盡快充電）。無人值守監(jiān)測手段落后。可安裝先進(jìn)的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測其運行狀態(tài)，并通過遠(yuǎn)動傳輸至監(jiān)控中心。
4.3 蓄電池運行環(huán)境不符合要求?？稍谥骺厥野惭b可實現(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，運行壽命縮短。
4.4 蓄電池安裝工藝不規(guī)范。針對各種外部因素影響應(yīng)采取的相應(yīng)措施。實際上蓄電池的運行質(zhì)量是由產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量和運行維護(hù)質(zhì)量共同決定的。產(chǎn)品質(zhì)量屬于廠家因素，而通過完善蓄電池的安裝工藝提高其運行質(zhì)量，是用戶必須做到也是完全可以做到的。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)驗證蓄電池生產(chǎn)與安裝使用之間的時間間隔。逐個檢測蓄電池的開路電壓。一般要在3個月以內(nèi)投入使用。否則，應(yīng)先均衡充電。
4.5 新安裝的蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行核對性放電試驗。
蓄電池作為站內(nèi)直流系統(tǒng)的備用電源，要求平時保持在一定的充電水平，以便在直流屏高頻開關(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，能及時投入，從而不影響站內(nèi)直流設(shè)備和直流回路的正常運行。因此，蓄電池本身性能應(yīng)能滿足其容量、電壓在一定時間內(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)直流系統(tǒng)的安全可靠運行。
2. 蓄電池的運行現(xiàn)狀
隨著無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)蓄電池的實際運行情況往往不盡如人意。
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)為自動控制充電模式，運行比較可靠，按廠家建議，每年只進(jìn)行一次活化ZHCH518D蓄電池充放電一體機。由于前兩年運行狀況良好，隨即認(rèn)可了對蓄電池的這種管理模式。由于電池潛在的問題，前兩年在運行中并未顯露出來，多年運行后，電池容量大幅度下降。
3.2 對蓄電池性能缺乏了解，日常運行維護(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，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高或過低而損壞，即避免長期過充電或欠充電。以現(xiàn)在普遍使用的閥控式密封鉛酸蓄電池為例，實踐證明，實際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差5%時，其使用壽命將縮短一半。
另外，還要防止過放電。過放電電壓的設(shè)定：以2 V電池為例，閥控密封鉛酸蓄電池放電時限為10 h，放電電壓為1.8～1.9 V。
3.3 其他因素影響
蓄電池安裝不規(guī)范，存儲運輸中對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對蓄電池的性能及壽命造成不利影響。無人值守條件下監(jiān)測系統(tǒng)不完善，也是造成縮短使用年限的一個重要原因。
這里重點分析環(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、完全密封）散熱不利，其充電電壓與溫度關(guān)系密切。具體說，閥控密封鉛酸蓄電池的充電電壓具有負(fù)溫度系數(shù)：-3 mV/℃。即溫度每升高1℃，單個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，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，一定要根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對浮充電壓進(jìn)行補償，還應(yīng)有防高溫措施）。
4 相關(guān)對策
針對以上分析及現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從用戶角度來說，造成蓄電池使用壽命縮短的主要原因還有以下幾點，針對這些因素，可采取相應(yīng)的措施。
4.1 活化深度、周期固定。針對這一問題，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）。
4.2 運行狀態(tài)不同?？蛇M(jìn)行相關(guān)維護(hù)管理制度的完善，加大對電網(wǎng)末端變電站蓄電池的監(jiān)測力度，增加巡視次數(shù)。 每半年檢測單體蓄電池的端電壓和內(nèi)阻，若內(nèi)阻大于80 mΩ時，應(yīng)及時活化或更換；每年以實際負(fù)荷做一次核對性放電（春秋季節(jié)比較適合）；防高溫、防過充電、過入電、及時充電（蓄電池放電后，盡快充電）。無人值守監(jiān)測手段落后。可安裝先進(jìn)的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測其運行狀態(tài)，并通過遠(yuǎn)動傳輸至監(jiān)控中心。
4.3 蓄電池運行環(huán)境不符合要求?？稍谥骺厥野惭b可實現(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，運行壽命縮短。
4.4 蓄電池安裝工藝不規(guī)范。針對各種外部因素影響應(yīng)采取的相應(yīng)措施。實際上蓄電池的運行質(zhì)量是由產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量和運行維護(hù)質(zhì)量共同決定的。產(chǎn)品質(zhì)量屬于廠家因素，而通過完善蓄電池的安裝工藝提高其運行質(zhì)量，是用戶必須做到也是完全可以做到的。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)驗證蓄電池生產(chǎn)與安裝使用之間的時間間隔。逐個檢測蓄電池的開路電壓。一般要在3個月以內(nèi)投入使用。否則，應(yīng)先均衡充電。
4.5 新安裝的蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行核對性放電試驗。
