變電站閥控鉛酸蓄電池的運行與維護

www.guilinhy.com 來源：中國燃料電池網作者：俠名類別：電動車維修時間：2008-11-13

　　摘要：分析了影響閥控式密封鉛酸電池使用壽命的主要因素,提出了變電站閥控鉛酸蓄電池的運行與維護措施。

　　0　引言

　　變電站直流設備,其設備選型和設計理念是不斷變化的,尤其是近幾年,新型設備不斷誕生,直流充電裝置更新換代、國產閥控蓄電池的質量不斷提高以及相關直流設備自動監測設備的出現為變電站直流系統的安全運行水平提供了強有力的保障。閥控式密封鉛酸蓄電池目前在變電站得到了比較廣泛的應用,很多人稱其為免維護電池,事實上它與開口式蓄電池相比最大的優點是減輕了對電池維護的勞動強度,但日常的充電維護工作仍是不可缺少的。但由于“免維護”這一詞的誤導,使得用戶放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護和管理,造成了蓄電池的早期容量降低和損壞。因此,要加強對免維護電池的使用要求和維護方法的宣傳,正確理解“免維護”的含義,確保直流系統的安全可靠。

　　1　影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素

　　閥控鉛酸蓄電池的正常使用壽命在8～10ａ以上,理論上可到15～20ａ,但在實際使用中經常出現容量不足或者早期失效的現象。影響蓄電池使用壽命的因素很多,但相對于閥控鉛酸電池來說,以下幾個主要因素是目前運行中最容易發生的。

　　1.1　運行環境溫度的影響

　　蓄電池在25℃的環境下可獲得較長的壽命。溫度升高時,蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時將消耗更多的水,從而使電池壽命縮短,長期運行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。

　　1.2　較高浮充電壓對電池的影響

　　較高的浮充電壓對于大多數正常的電池來說,無疑是處于過充電狀態。毫無疑問,這將產生大量的Ｏ2,Ｈ2。理論上講,閥控密封電池是不失水的,但事實是不可避免的。首先,再化合反應效率是不可能達到100%的,不能復合的氣體在電池內部形成一定的壓力,壓力超過安全控制閥閥值時,閥門打開,氣體從控制閥中排出。其次,電池是不可能完全密封的,電池失水是一個緩慢的過程。在以前的電池維護中,伴隨著均衡充電的過程是進行電池比重的調整,也就是說采用添加蒸餾水的辦法補充水量,以保持電池的均衡性。但在免維護電池中,在現有的維護制度下是不加水的,這樣一來,將不可避免造成電池的失水、電池干枯。

　　1.3　不均衡性充放電的影響

　　有關的研究結果表明:板柵不同部位合金成分與結構的分布有所不同,因而會導致板柵電化學性能的不均衡性,這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態下的電壓產生差異,且會隨著充、放電的循環往復,使這種差異不斷增大,形成所謂的“落后電池(蓄電池失效)”。目前國內的標準要求,在1組電池中最大浮充電壓的差異應≤50ｍＶ,而發達國家的標準是≤20ｍＶ,所以應重視并減少浮充狀態下蓄電池運行電壓的差異。

　　1.4　熱失控現象

　　由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液設計,電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上,當充電電流增大時,就需要通過安全閥來釋放氣體,因而造成了蓄電池失水、內阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產生大量的熱量,這些熱量如來不及擴散使溫度劇增,就會形成熱失控。熱失控產生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴或開閥壓過低等等,在熱失控嚴重的情況下如果放電,有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70～80℃,因此對熱失控的問題必須引起高度的重視。

　　2　閥控鉛酸蓄電池的運行與維護

　　針對上述影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素的分析,為了提高閥控鉛酸蓄電池的使用壽命,必須做好以下工作。

　　2.1　嚴把質量關

　　在蓄電池選型和采購的過程中,要充分了解廠家的生產工藝、制造流程和質量控制手段,以及技術特點等,必要時可要求在廠家進行首次容量實驗,以篩選差異較小的蓄電池。

　　2.2　合理選擇充電設備

　　為閥控鉛酸蓄電池選擇充電設備時,宜選用高質量的高頻開關電源或相控電源,對紋波系數、穩壓精度、穩流精度等主要指標要有較高的要求,并應具備實時監控和智能化管理功能,能使密封電池時刻工作在最佳狀態下。對于高頻開關電源當出現模塊故障時,應能夠立即退出運行,并且不影響其他模塊的正常運行,保證蓄電池不因模塊故障而造成過放電。

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