變電站閥控鉛酸蓄電池的運行與維護

　　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(shè)備,其設(shè)備選型和設(shè)計理念是不斷變化的,尤其是近幾年,新型設(shè)備不斷誕生,直流充電裝置更新?lián)Q代、國產(chǎn)閥控蓄電池的質(zhì)量不斷提高以及相關(guān)直流設(shè)備自動監(jiān)測設(shè)備的出現(xiàn)為變電站直流系統(tǒng)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(yīng)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(yōu)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(dǎo),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(tǒng)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(jīng)常出現(xiàn)容量不足或者早期失效的現(xiàn)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(fā)生的。

　　1.1　運行環(huán)境溫度的影響

　　蓄電池在25℃的環(huán)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(shù)正常的電池來說,無疑是處于過充電狀態(tài)。毫無疑問,這將產(chǎn)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(yīng)效率是不可能達到100%的,不能復(fù)合的氣體在電池內(nèi)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(diào)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(xiàn)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(guān)的研究結(jié)果表明:板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布有所不同,因而會導(dǎo)致板柵電化學(xué)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(tài)下的電壓產(chǎn)生差異,且會隨著充、放電的循環(huán)往復(fù),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(nèi)的標準要求,在1組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50ｍＶ,而發(fā)達國家的標準是≤20ｍＶ,所以應(yīng)重視并減少浮充狀態(tài)下蓄電池運行電壓的差異。

　　1.4　熱失控現(xiàn)象

　　由于閥控鉛酸蓄電池采用貧液設(shè)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(nèi)阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)量關(guān)

　　在蓄電池選型和采購的過程中,要充分了解廠家的生產(chǎn)工藝、制造流程和質(zhì)量控制手段,以及技術(shù)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(shè)備

　　為閥控鉛酸蓄電池選擇充電設(shè)備時,宜選用高質(zhì)量的高頻開關(guān)電源或相控電源,對紋波系數(shù)、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度等主要指標要有較高的要求,并應(yīng)具備實時監(jiān)控和智能化管理功能,能使密封電池時刻工作在最佳狀態(tài)下。對于高頻開關(guān)電源當出現(xiàn)模塊故障時,應(yīng)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。