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延长直流屏蓄电池的使用期限
浏览：19285 添加时间：2015-01-14 14:34:20
1. 站内直流系统对蓄电池的运行要求
蓄电池作为站内直流系统的备用电源，要求平时保持在一定的充电水平，以便在直流屏高频开关电源或硅整流装置交流失电，发生故障导致不能输出直流电源时，能及时投入，从而不影响站内直流设备和直流回路的正常运行。因此，蓄电池本身性能应能满足其容量、电压在一定时间内（包括直流电源装置检修期间），维持在较高水平。只有这样，才能保证站内直流系统的安全可靠运行。
2. 蓄电池的运行现状
随着无人值守变电站的普及，变电站直流系统逐步采用免维护铅酸蓄电池。部分变电站运行、检修人员把“免维护”理解为“不维护”，站内蓄电池的实际运行情况往往不尽如人意。
3. 导致蓄电池寿命缩短的原因分析
3.1 沿用厂家建议和习惯做法
由于是免维护蓄电池，且直流系统为自动控制充电模式，运行比较可靠，按厂家建议，每年只进行一次活化ZHCH518D蓄电池充放电一体机。由于前两年运行状况良好，随即认可了对蓄电池的这种管理模式。由于电池潜在的问题，前两年在运行中并未显露出来，多年运行后，电池容量大幅度下降。
3.2 对蓄电池性能缺乏了解，日常运行维护管理不当
按照直流系统反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊规定外，应采用恒压方式进行浮充电。浮充电时，应严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏，即避免长期过充电或欠充电。以现在普遍使用的阀控式密封铅酸蓄电池为例，实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时，其使用寿命将缩短一半。
另外，还要防止过放电。过放电电压的设定：以2 V电池为例，阀控密封铅酸蓄电池放电时限为10 h，放电电压为1.8～1.9 V。
3.3 其他因素影响
蓄电池安装不规范，存储运输中对蓄电池的损坏及蓄电池的工作环境温度、通风状况等不符合要求也会对蓄电池的性能及寿命造成不利影响。无人值守条件下监测系统不完善，也是造成缩短使用年限的一个重要原因。
这里重点分析环境温度的影响。阀控密封铅酸蓄电池由于结构原因（极板紧密装配、贫液设计、完全密封）散热不利，其充电电压与温度关系密切。具体说，阀控密封铅酸蓄电池的充电电压具有负温度系数：-3 mV/℃。即温度每升高1℃，单个蓄电池充电电压将下降3 mV。否则，易造成热失控（热失控：充电时，蓄电池内部气体复合本身就是放热反应，使蓄电池内部温度升高，如浮充电电压不变，充电电流将增大，析气量增大，促使温度升得更高，而由于结构原因不易散热，将造成热失控。另外温度过高，将导致极板活性物质脱落，极板变形和腐蚀，而使电池寿命变短。所以，一定要根据环境温度的变化，对浮充电压进行补偿，还应有防高温措施）。
4 相关对策
针对以上分析及现场调查统计发现，从用户角度来说，造成蓄电池使用寿命缩短的主要原因还有以下几点，针对这些因素，可采取相应的措施。
4.1 活化深度、周期固定。针对这一问题，可人为的缩短活化周期，例如由每年一次改为每季度、每月一次；改变活化深度，例如每月进行一次小容量放电（放电深度的30%），每季度进行一次中等容量放电（放电深度的50%），每年进行一次大容量放电（放电深度的100%，放电深度要严格掌握，防止将蓄电池放垮）。
4.2 运行状态不同。可进行相关维护管理制度的完善，加大对电网末端变电站蓄电池的监测力度，增加巡视次数。 每半年检测单体蓄电池的端电压和内阻，若内阻大于80 mΩ时，应及时活化或更换；每年以实际负荷做一次核对性放电（春秋季节比较适合）；防高温、防过充电、过入电、及时充电（蓄电池放电后，尽快充电）。无人值守监测手段落后。可安装先进的蓄电池在线监测系统，实时监测其运行状态，并通过远动传输至监控中心。
4.3 蓄电池运行环境不符合要求。可在主控室安装可实现远方控制的调温、通风设施。按照反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，应严格控制所在蓄电池室环境温度，不能长期超过30℃，防止因环境温度过高使蓄电池容量严重下降，运行寿命缩短。
4.4 蓄电池安装工艺不规范。针对各种外部因素影响应采取的相应措施。实际上蓄电池的运行质量是由产品质量、安装质量和运行维护质量共同决定的。产品质量属于厂家因素，而通过完善蓄电池的安装工艺提高其运行质量，是用户必须做到也是完全可以做到的。蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，避免阳光直射。蓄电池之间距离一般大于50 mm，以便散热良好。安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐个检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入使用。否则，应先均衡充电。
4.5 新安装的蓄电池组，应进行核对性放电试验。
蓄电池作为站内直流系统的备用电源，要求平时保持在一定的充电水平，以便在直流屏高频开关电源或硅整流装置交流失电，发生故障导致不能输出直流电源时，能及时投入，从而不影响站内直流设备和直流回路的正常运行。因此，蓄电池本身性能应能满足其容量、电压在一定时间内（包括直流电源装置检修期间），维持在较高水平。只有这样，才能保证站内直流系统的安全可靠运行。
2. 蓄电池的运行现状
随着无人值守变电站的普及，变电站直流系统逐步采用免维护铅酸蓄电池。部分变电站运行、检修人员把“免维护”理解为“不维护”，站内蓄电池的实际运行情况往往不尽如人意。
3. 导致蓄电池寿命缩短的原因分析
3.1 沿用厂家建议和习惯做法
由于是免维护蓄电池，且直流系统为自动控制充电模式，运行比较可靠，按厂家建议，每年只进行一次活化ZHCH518D蓄电池充放电一体机。由于前两年运行状况良好，随即认可了对蓄电池的这种管理模式。由于电池潜在的问题，前两年在运行中并未显露出来，多年运行后，电池容量大幅度下降。
3.2 对蓄电池性能缺乏了解，日常运行维护管理不当
按照直流系统反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，除制造厂有特殊规定外，应采用恒压方式进行浮充电。浮充电时，应严格控制单体电池的浮充电压上、下限，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏，即避免长期过充电或欠充电。以现在普遍使用的阀控式密封铅酸蓄电池为例，实践证明，实际的浮充电压与规定的浮充电压相差5%时，其使用寿命将缩短一半。
另外，还要防止过放电。过放电电压的设定：以2 V电池为例，阀控密封铅酸蓄电池放电时限为10 h，放电电压为1.8～1.9 V。
3.3 其他因素影响
蓄电池安装不规范，存储运输中对蓄电池的损坏及蓄电池的工作环境温度、通风状况等不符合要求也会对蓄电池的性能及寿命造成不利影响。无人值守条件下监测系统不完善，也是造成缩短使用年限的一个重要原因。
这里重点分析环境温度的影响。阀控密封铅酸蓄电池由于结构原因（极板紧密装配、贫液设计、完全密封）散热不利，其充电电压与温度关系密切。具体说，阀控密封铅酸蓄电池的充电电压具有负温度系数：-3 mV/℃。即温度每升高1℃，单个蓄电池充电电压将下降3 mV。否则，易造成热失控（热失控：充电时，蓄电池内部气体复合本身就是放热反应，使蓄电池内部温度升高，如浮充电电压不变，充电电流将增大，析气量增大，促使温度升得更高，而由于结构原因不易散热，将造成热失控。另外温度过高，将导致极板活性物质脱落，极板变形和腐蚀，而使电池寿命变短。所以，一定要根据环境温度的变化，对浮充电压进行补偿，还应有防高温措施）。
4 相关对策
针对以上分析及现场调查统计发现，从用户角度来说，造成蓄电池使用寿命缩短的主要原因还有以下几点，针对这些因素，可采取相应的措施。
4.1 活化深度、周期固定。针对这一问题，可人为的缩短活化周期，例如由每年一次改为每季度、每月一次；改变活化深度，例如每月进行一次小容量放电（放电深度的30%），每季度进行一次中等容量放电（放电深度的50%），每年进行一次大容量放电（放电深度的100%，放电深度要严格掌握，防止将蓄电池放垮）。
4.2 运行状态不同。可进行相关维护管理制度的完善，加大对电网末端变电站蓄电池的监测力度，增加巡视次数。 每半年检测单体蓄电池的端电压和内阻，若内阻大于80 mΩ时，应及时活化或更换；每年以实际负荷做一次核对性放电（春秋季节比较适合）；防高温、防过充电、过入电、及时充电（蓄电池放电后，尽快充电）。无人值守监测手段落后。可安装先进的蓄电池在线监测系统，实时监测其运行状态，并通过远动传输至监控中心。
4.3 蓄电池运行环境不符合要求。可在主控室安装可实现远方控制的调温、通风设施。按照反事故措施要求，浮充电运行的蓄电池组，应严格控制所在蓄电池室环境温度，不能长期超过30℃，防止因环境温度过高使蓄电池容量严重下降，运行寿命缩短。
4.4 蓄电池安装工艺不规范。针对各种外部因素影响应采取的相应措施。实际上蓄电池的运行质量是由产品质量、安装质量和运行维护质量共同决定的。产品质量属于厂家因素，而通过完善蓄电池的安装工艺提高其运行质量，是用户必须做到也是完全可以做到的。蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，避免阳光直射。蓄电池之间距离一般大于50 mm，以便散热良好。安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐个检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入使用。否则，应先均衡充电。
4.5 新安装的蓄电池组，应进行核对性放电试验。
