[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(shù)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(guān)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(yè)的迅猛發(fā)展,直流電源設(shè)備逐步更新?lián)Q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??煽窟\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(tǒng)蓄電池相比,具有電壓穩(wěn)定、價格低廉、無污染,不需添加蒸餾水等優(yōu)點。近年來,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)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(shè)計要求閥控式鉛酸蓄電池應(yīng)工作10年以上,但絕大部分蓄電池在3~5年內(nèi)損壞,給企業(yè)造成了很大的經(jīng)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(jù)均衡充電電壓和充電電流,精確設(shè)置均衡充電時間。在實際應(yīng)用過程中,若均衡充電時間設(shè)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(nèi)部電解液提早干涸;若均衡充電時間設(shè)置過短,則蓄電泡充不足電,產(chǎn)生的效果差。若均衡充電周期設(shè)置過長,蓄電池經(jīng)常得不到補充電,若均衡充電周期設(shè)置過短,則蓄電池經(jīng)常處于過充電狀態(tài),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(shè)置3個月,充電時間為3小時左右。依據(jù)《變電所直流電源設(shè)備檢修導則》規(guī)定,閥控式鉛酸蓄電池遇下列情況之一時,應(yīng)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(tài)運行,單體蓄電池的電壓和容量在運行中可能出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象,用適當提高充電電壓消除不平衡現(xiàn)象,均衡充電就是提高充電電壓的方法。當環(huán)境溫度為25℃時,標準型2V單體電池的均衡充電電壓應(yīng)設(shè)置為2.30~2.35V,充電電流設(shè)置為0.1C10A,特殊情況應(yīng)根據(jù)廠家要求值執(zhí)行,變電所直流電源系統(tǒng)通常采用220V和1 10V兩種,220V直流系統(tǒng)中常用108只閥控式鉛酸蓄電池,其均衡充電電壓應(yīng)設(shè)置為253.8V,即(2.35V×108),在110V直流系統(tǒng)中設(shè)置為131.6V(2.35V×56)。均衡充電電壓與充電時間、充電電流有關(guān):因此,均衡充電結(jié)束后,必須立即轉(zhuǎn)入浮充電狀態(tài),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(xiàn)不平衡現(xiàn)象,這樣,蓄電池組中將出現(xiàn)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(shè)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(tǒng)中,高頻開關(guān)電源通常都將閥控式鉛酸蓄電池終止電壓,設(shè)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(guī)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(yīng)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(fā)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(yīng)關(guān)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(zhì)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(yīng)不完全及板柵腐蝕引起水的損失,當每次充電時,由于產(chǎn)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(nèi)部水分的散失,為減少安全閥的開啟次數(shù)和時間,應(yīng)嚴格控制閥控式鉛酸蓄電池的充電電壓和環(huán)境溫度。
5 蓄電池溫度補償控制
充電電壓與環(huán)境溫度有著十分密切的關(guān)系,通?;鶞蕼囟戎?5℃而言,當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,浮充電壓要按照溫度改變作相應(yīng)調(diào)整。當環(huán)境溫度每升高l℃時,單體蓄電池的充電電壓應(yīng)下降3~5mV。國外資料介紹當環(huán)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(yīng)根據(jù)環(huán)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(yīng)嚴格執(zhí)行相關(guān)運行規(guī)程。根據(jù)多年的運行、檢修經(jīng)驗,認為閥控式鉛酸蓄電池在充電設(shè)備和監(jiān)視裝置可靠的情況下,通過定期普測電池電壓、溫度、內(nèi)阻特性等,以達到對電池的技術(shù)鑒定。適時開展狀態(tài)分析,實現(xiàn)對蓄電池的狀態(tài)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。