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閥控式密封FirstPower一電鉛酸蓄電池的使用及維護(hù)措施
閥控式密封FirstPower一電鉛酸蓄電池的使用及維護(hù)措施
蓄電池是變電站直流系統(tǒng)關(guān)重要的設(shè)備,。蓄電池是有一定使用壽命的,，如果不了解蓄電池的放電特性,，平時(shí)不注意維護(hù),，就會(huì)引起容量損失而提前失效,，一旦蓄電池容量下降而達(dá)不到預(yù)定的放電時(shí)間,，就不能保證變電站直流電源容量要求，造成設(shè)備事故,，本文闡述了蓄電池的充,、放電特性及使用中出現(xiàn)問題，因而正確的使用和維護(hù)蓄電池,。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,，人們對(duì)電力行業(yè)的依賴程度進(jìn)一步加深，對(duì)供電可靠性提出了更高的要求,，在電力系統(tǒng)變電站，蓄電池作為備用電源在直流系統(tǒng)中起著及其重要的作用,，平時(shí)蓄電池處于浮充電狀態(tài)下,，由交流電經(jīng)整流設(shè)備變換成直流向負(fù)荷供電，而在交流失電或其它事故狀態(tài)下時(shí),，蓄電池是負(fù)荷的一電源,，一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓,，造成設(shè)備停運(yùn)及重大運(yùn)行事故,。目前寧夏地區(qū)變電站全部使用閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA，稱免維護(hù)蓄電池）,，具有不需要加水,、不溢酸、酸霧極少等特點(diǎn),，因?yàn)槭侨芊怆姵?，無須加水，這給維護(hù)帶來很多好處,，但同時(shí)也給觀測(cè)和維護(hù)帶來困難,。“免維護(hù)”這一名詞又給使用者帶來認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，導(dǎo)致使用者放松對(duì)蓄電池的日常維護(hù)管理 。由于閥控蓄電池在我國問世只有十幾年,，運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)較少,，需要我們正確使用和維護(hù)才能確保其容量滿足運(yùn)行要求。 FirstPower蓄電池
1 影響閥控式密封鉛酸蓄電池使用壽命的因素
寧夏地區(qū)110kV及以上變電站蓄電池多采用國產(chǎn)電池,，如：哈爾濱光宇,、哈爾濱九州、重慶*,、廣東湯淺,、武漢712廠電池，從使用情況上看,，蓄電池都在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題主要有：電池極柱“硫化”現(xiàn)象較多,、漏液、電池電壓過低及內(nèi)阻增大的情況,。
1.1 閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命
很多蓄電池生產(chǎn)廠家說明書將蓄電池的壽命標(biāo)注為10年,、15年，是過分夸大了,。無論進(jìn)口,、國產(chǎn)電池，實(shí)際使用后都證實(shí)了這一點(diǎn),。因而在說明書上標(biāo)稱5年比較適當(dāng),，對(duì)于膠體蓄電池，如德國陽光,、銀彬方可用十年以上,。另外廠家說明書上標(biāo)注的壽命是有前提的，要在規(guī)定的運(yùn)行溫度,，標(biāo)準(zhǔn)的充放電方式[包括負(fù)載大小下運(yùn)行,，實(shí)際上這些條件，只有在實(shí)驗(yàn)室才能達(dá)到,。國產(chǎn)的蓄電池大多在使用5,、6年后極柱就出現(xiàn)“硫化”現(xiàn)象。
1.2 影響閥控蓄電池壽命主要有如下幾個(gè)因素：
1.2.1 運(yùn)行溫度
閥控蓄電池壽命對(duì)溫度十分敏感,，一般要求電池運(yùn)行環(huán)境溫為15℃-25℃,，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃后，每升高10℃電池壽命就要縮短一半,。
例如：對(duì)5年期壽命的電池,，當(dāng)環(huán)境溫度為35℃時(shí)，實(shí)際壽命只有2.5年,，如果再升高10℃達(dá)到45℃時(shí),，其壽命只有約1.25年了,。對(duì)于處在西北地區(qū)來說，風(fēng)沙較大,，全年平均溫差也大,，加上安裝閾控蓄電池的配電室，為防小動(dòng)物入室,，門窗都比較封閉,，室內(nèi)溫度變化還要大，對(duì)蓄電池的運(yùn)行極為不利,。
1.2.2 過度放電
蓄電池被過度放電是影響蓄電池使用壽命的另一重要因素,。這種情況主要發(fā)生在交流停電或充電模塊損壞、故障后,，蓄電池組為負(fù)載供電期間,。當(dāng)蓄電池被過度放電到輸出電壓為零時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸付到電池的陰極表面,，形成電池陰極的“硫酸鹽化”,。由于硫酸鉛本身是一種緣體，它的形成必將對(duì)電池的充,、放電性能產(chǎn)生不好的影響,。因此，在陰極板上形成的硫酸鹽越多,，電池的內(nèi)阻越大,，電池的充、放電性能就越差,，其使用壽命就越短,。 深圳一電蓄電池
1.2.3 板柵的腐蝕
板柵腐蝕是影響蓄電池使用壽命的重要原因。在開路狀態(tài)下,，鉛合金與活性二氧化鉛直接接觸，而且共同浸在硫酸溶液中,，它們各自與溶液建立不同的平衡電極電位,。正極柵板不斷溶解，特別是在過充電狀態(tài)下,，正極由于析氧反應(yīng),，水被消耗，H+增加,，從而導(dǎo)致正極附近酸度增高,，反柵腐蝕加速，如果電池使用不當(dāng),，長期處于過充電狀態(tài),，那么電池的柵板就會(huì)變薄,，容量降低，會(huì)縮短使用壽命,。
1.2.4 浮充電狀態(tài)對(duì)蓄電池使用壽命縮短
目前,，蓄電池大多數(shù)都處于長期的浮充電狀態(tài)下，只充電,，不放電,，這種工作狀態(tài)極不合理。大量運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料表明,，這樣會(huì)造成蓄電池的陽極極板鈍化,，使蓄電池內(nèi)阻急劇增大，使蓄電池的實(shí)際容量（Ah）遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其標(biāo)準(zhǔn)容量,，從而導(dǎo)致蓄電池所能提供的實(shí)際后備供電時(shí)間大大縮短,，減少其使用壽命。
1.2.5 失水
蓄電池失水也是影響其使用壽命的因素之一,，蓄電池失水會(huì)導(dǎo)致電解液比重增加,，電池柵板的腐蝕，使蓄電池的活性物質(zhì)減少,，從而使蓄電池的容量降低而導(dǎo)致其使用壽命減少,。當(dāng)失水5.5%時(shí)，容量降到75%,；失水達(dá)到25%時(shí),，容量基本消失。
1.2.6 充電裝置輸出電壓質(zhì)量不好
目前,，寧夏地區(qū) 110kV及以上變電站部分老站充電裝置使用硅整流充電裝置以外,，其余站均采用充電模塊，充電裝置輸出的直流電壓對(duì)蓄電池的使用壽命影響較大,，當(dāng)在浮充電狀態(tài)下,，充電電壓長時(shí)間過高時(shí)（過充電），會(huì)使電池液體減少,、加速正極板柵腐蝕,、縮短壽命；長時(shí)間偏低時(shí)（充電不足）,，加速正極板柵腐蝕和負(fù)極活物質(zhì)劣化,，縮短壽命，不能滿足負(fù)載的使用要求,。 深圳FirstPower蓄電池
2 閥控式密封鉛酸蓄電池正確的維護(hù)和使用方法
為了保持閥控式鉛酸蓄電池的容量并延長其使用壽命,，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下維護(hù)方法：
2.1 保持適宜間距
氧的再化合過程使電池內(nèi)產(chǎn)生較多的熱量，但是排出的氣體量少,，減少了熱量的散失,，蓄電池內(nèi)部溫度通常會(huì)很高,，所以蓄電池應(yīng)放置在通風(fēng)良好的位置，排列不可過于緊密,，單體電池之間應(yīng)少保持10mm間距,。多層排列時(shí)，要考慮蓄電池的排列及換氣,，以盡量減少多層使用時(shí)上下層的溫度差,。
2.2 保持適宜溫度
溫度過高，化學(xué)反應(yīng)加速,，鉛,、酸的相互作用加強(qiáng)，容易產(chǎn)生硫酸化,，降低使用壽命,；溫度過低，硫酸粘稠,，電子游離速度慢,，電極活性差，電池容量下降,。10～30℃是較適宜的溫度,，根據(jù)實(shí)際情況可使用各種手段調(diào)節(jié)溫度。 2.3 保持清潔衛(wèi)
每周定期擦拭蓄電池和機(jī)架上的灰塵,，保持蓄電池的清潔,。灰塵積累太多,，會(huì)使蓄電池組連接點(diǎn)接觸不良,，改變蓄電池充放電時(shí)的電壓值，容易引起故障,。擦拭蓄電池時(shí)切記要用干布或毛刷,，好使用吸塵器。
2.4 每天一次
每天要定時(shí)察看蓄電池,，一要聞空氣中是否有微酸氣味,，如果有微酸氣味，是蓄電池排出的酸霧,，要及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)處理,；二要看蓄電池的外形有無變形,，蓄電池的端子和安全閥有無滲液,，安全閥能否正常開啟，但要禁止拆下安全閥和排氣栓,。
2.5 每周測(cè)試電壓值
蓄電池的單格浮充電壓值為2.23V,，不要低于2.16V,。電壓選擇過低時(shí)，個(gè)別電池會(huì)由于長期充電不足造成浮充鈍化而失效,，電壓過高,，則氣體溢出量增加，氣體再化合效率低,。蓄電池的均充電壓值為2.35V,，不應(yīng)超過2.40V，充電電壓過高將引起充電電流過大,，產(chǎn)生的熱量會(huì)使電解液溫度升高,，溫度升高又會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)阻下降，內(nèi)阻的下降又加大了充電電流,，如此循環(huán)會(huì)使蓄電池變形,、開裂。注意：在測(cè)試蓄電池的電壓值時(shí),，一定要在電池組兩端點(diǎn)上測(cè)量,，如果在其他處測(cè)試，將會(huì)產(chǎn)生電壓降,，測(cè)試的結(jié)果不十分準(zhǔn)確,。
2.6 每月測(cè)量單體蓄電池的電壓值
較多數(shù)目的蓄電池串聯(lián)使用容易存在電壓不均衡的現(xiàn)象，電壓長期不均衡就易產(chǎn)生落后電池,，落后電池如果充電不*,，在以后的放電中放電深度會(huì)進(jìn)一步加重，在充電后就更加落后,。這樣,，充放電次數(shù)越多，不均衡就越突出,，致使落后電池失效,。所以每月應(yīng)測(cè)量每個(gè)單體蓄電池的電壓值，對(duì)低于2.2V的蓄電池要進(jìn)行“活化”處理,，使其恢復(fù)到*充電的狀態(tài),，以避免個(gè)別落后電池的失效。
2.7 每半年進(jìn)行一次核對(duì)性充放電試驗(yàn),，這樣有兩個(gè)好處
?、倏蓪?duì)蓄電池的容量進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)估蓄電池的容量,；②可以消除硫酸鹽化,。核對(duì)性放電方式有兩種：一種是變電站只有一組蓄電池不能退出運(yùn)行，只能用I10電流恒流放出容量的50%,，放電后立即用I10電流進(jìn)行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電,，我們是用備用電池臨時(shí)代用,，對(duì)運(yùn)行的電池組進(jìn)行全核對(duì)性充放電。另外針對(duì)220kV變電站兩個(gè)電池組,，我們分別進(jìn)行全核對(duì)性充放電,，若經(jīng)3次全核對(duì)性充放電，容量達(dá)不到額定容量的80%以上,，則認(rèn)為此組電池使用年限已到,，要安排更換。
2.8 放電時(shí)電壓不要低于終止電壓值
蓄電池放電終止電壓后,，電壓會(huì)急劇下降,，如果再繼續(xù)放電，所獲得的電量很少,，意義不大,，相反會(huì)降低蓄電池的使用壽命，所以通過放電使電壓降低到終止電壓值時(shí)應(yīng)停止放電,。不同的放電速率,，終止電壓值也不同，放電速率大,，生成的硫酸鉛較少,，即使放電到電壓相當(dāng)?shù)蜁r(shí)，極板也不會(huì)被損壞,，放電速率小則硫酸鉛量明顯增加,，并且活性物質(zhì)膨脹會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，造成極板彎曲或活性物質(zhì)脫落,，影響蓄電池的使用壽命,，所以要求取較高的終止電壓值，一般我們?cè)O(shè)定值為在1.80V,。
2.9 不要過度放電
閥控式鉛酸蓄電池在循環(huán)使用時(shí),，其壽命主要依賴于放電深度。放電深度越深,，PbO2粒子之間的相互結(jié)合越松馳,，易于脫落，循環(huán)壽命就會(huì)縮短,。
2.10 新舊蓄電池,、不同廠家批次的蓄電池盡量不要混用
因?yàn)樵诔潆娺^程中新舊電池特性值不同，新電池電壓升得快,，容易造成舊電池充不飽,，始終處于欠電壓工作狀態(tài)，這樣影響整組蓄電池的使用壽命。
2.11 閑置的蓄電池每季度充電一次
因?yàn)殚L期閑置的蓄電池負(fù)極將形成一種粗大的,、難以接受充電的PbSO4結(jié)晶，此現(xiàn)象稱為不可逆硫酸鹽化,，會(huì)引起蓄電池過早失效,。蓄電池的使用壽命一般在8年左右。
2.12 應(yīng)對(duì)變電站直流母線進(jìn)行紋波測(cè)試,，對(duì)不符合要求的充電裝置進(jìn)行整改,，確保蓄電池浮充電壓合格，延長蓄電池使用壽命,。
2.13 根據(jù)《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)反措》要求,，110kV及以上變電站使用硅整流充電裝置的應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換。
3 結(jié)束語
VRLA蓄電池是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)過程體系,，它的性能和壽命取決于制造電極的材料,、工藝、活性物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu),，運(yùn)行狀態(tài)和條件等等因素，現(xiàn)在圍繞VRLA蓄電池的研究和維護(hù)領(lǐng)域有許多熱點(diǎn)問題,，歸根結(jié)底都是為了延長VRLA蓄電池的循環(huán)使用壽命,，我們只有掌握正確的安裝、使用方法,，很好地池進(jìn)行維護(hù),，才能延長其使用壽命，保證預(yù)期容量,，不影響變電站的安全運(yùn)行,。
閥控式密封FirstPower一電鉛酸蓄電池的使用及維護(hù)措施