如何通過系統(tǒng)管理延長(zhǎng)直流屏蓄電池使用壽命

時(shí)間：2019-05-12作者：天津賽誠(chéng)科技有限公司瀏覽：258

目前110kV、35kV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題做一簡(jiǎn)單探討。

一、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)直流系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

二、蓄電池的運(yùn)行現(xiàn)狀

隨著**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35kV泰山變電站和35kV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*三年，泰山變電站部分電池電壓開始降低，至*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8V以下。*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，只得更換一組新的蓄電池。

高都變電站蓄電池也存在同樣的問題。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%。

三、導(dǎo)致蓄電池壽命縮短的原因分析

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。由于電池潛在的問題，前兩年在運(yùn)行中并未顯露出來，多年運(yùn)行后，電池容量大幅度下降。

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35kV變電站，處在末端，運(yùn)行方式單一，操作機(jī)會(huì)較少，電池的放電量很低，幾乎得不到活化，容量降低很快;而110kV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.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高或過低而損壞，即避免長(zhǎng)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(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為單體電池額定電壓)，生產(chǎn)廠家有說明的，應(yīng)按照說明要求進(jìn)行設(shè)定。均充限流電流可按I=(0.1～0.125)C10(C10為蓄電池10小時(shí)率放電電流)進(jìn)行設(shè)定，較大充電電流不能**過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)，較終導(dǎo)致了對(duì)蓄電池性能的破壞。

另外，還要防止過放電。過放電電壓的設(shè)定：以2V電池為例，閥控密封鉛酸蓄電池放電時(shí)限為10h，放電電壓為1.8～1.9V。

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

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，幾乎沒有均充機(jī)會(huì)，只運(yùn)行在浮充狀態(tài)，電池的活化頻率較低，電池的較板活性物質(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。

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。**條件下監(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(較板緊密裝配、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，閥控密封鉛酸蓄電池的充電電壓具有負(fù)溫度系數(shù)：-3mV/℃。即溫度每升高1℃，單個(gè)蓄電池充電電壓將下降3mV。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，促使溫度升得較高，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)致較板活性物質(zhì)脫落，較板變形和腐蝕，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(duì)浮充電壓進(jìn)行補(bǔ)償，還應(yīng)有防高溫措施)。

四、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)，從用戶角度來說，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。

1.活化深度、周期固定。針對(duì)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**，放電深度要嚴(yán)格掌握，防止將蓄電池放垮)。

2.運(yùn)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(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)。在保養(yǎng)維護(hù)過程中，蓄電池組的性能差異，就好比木桶的短板效應(yīng)，性能一致才是較有效的維護(hù)。人工巡視的方法相對(duì)來說比較落后，用戶也可通過安裝**的蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，并通過遠(yuǎn)動(dòng)傳輸至監(jiān)控中心。例如長(zhǎng)開電子科技的ABMS系列，該產(chǎn)品有著在線管理、自動(dòng)檢測(cè)的獨(dú)立管理系統(tǒng)，能幫助你較好地管理、維護(hù)蓄電池組。


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