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蓄电池是直流系统中不可缺少的设备,这种电源广泛应用于变电站中。正常时直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态,当交流电失电时,蓄电池迅速向事故性负荷提供能量。如各类直流泵、事故照明、交流不停电电源、事故停电、断路器跳合闸等,同时也必须为事故停电时的控制、信号、自动装置、保护装置及通信等负荷提供电力。显然在交流失电的事故状态下,蓄电池应作为变电站的备用能源。蓄电池作为备用电池,往往不允许电源有间断,因此对电池组的性能要求是比较高的。据统计,蓄电池供电系统的故障有50%以上是因蓄电池发生故障或因蓄电池维护不当造成的。
①蓄电池使用环境温度变化大(-15~45℃),环境温度升高,充电装置未能有效地进行温度补偿(降低浮充电压),将加速蓄电池板栅的腐蚀和增加蓄电池中的水分损失,使蓄电池的寿命大大缩短。
②蓄电池的放电终止电压设置不准,甚至许多电源设备没有蓄电池过放电转换装置,造成蓄电池的深放电,使其体积增大,变形,甚至破裂。
③蓄电池放电后没有及时进行充电,造成蓄电池极板硫化,使活性物质不能还原,造成蓄电池容量严重减小。
④系统采用的蓄电池的质量和性能的一致性较差,使蓄电池供电系统的整体质量和性能难以保证。
⑤充电设备的性能不佳或功能不全。若仅采用恒压充电方式,则在充电初期,蓄电池接受电荷能力强,充电电流过大,正极板上的活性物质PbSO4还原成PbO2(负极板还原为Pb),体积变化过于激烈,收缩太快且不均,导致蓄电池正极板弯曲膨胀,变形损坏。
⑥浮充、均充设置不合理,造成蓄电池欠充或过充。过充电会造成蓄电池排气、失水和变形。
蓄电池特性的变化是一个渐进和累积的过程,为了保证蓄电池使用良好,确保蓄电池的使用寿命,应做好蓄电池日常维护和定期检查工作。
(1)日常维护
① 在蓄电池日常维护工作中,要做到日常管理的周到、细致和规范性,保证蓄电池及充电装置处于良好的运行状况,保证直流母线上的电压和蓄电池处于正常运行范围,尽可能地使蓄电池运行在最佳运行温度范围内。
② 电池系统必须保持清洁、干燥。蓄电池的日常维护中需要经常检查的项目有以下几个。
● 检测蓄电池两端电压、工作温度。
● 检测蓄电池连接处有无松动、腐蚀现象,检测连接条的压降。
● 检测蓄电池外观是否完好,有无外壳变形和渗漏。
● 应保证电池得到足够的浮充电压和充电电流,避免电池极板硫酸化。
③电池的浮充电压应标在电池铭牌上,浮充电压设定值应贴在充电机面板的仪表旁。经常检查充电机直流输出浮充电压值,应等于蓄电池和设定充电电压值。
④ 当在蓄电池组中发现有电压反极性、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的蓄电池时,应及时采取相应的方法恢复或修复,对不能恢复或修复的要更换,对已过期的蓄电池要及时更换。
(2)定期检查
①月度检查和维护项目:测量并记录电池组的端电压及每个单体电池的电压,若设定电压不能满足浮充电压,则应调整充电装置整定值,使浮充电压符合要求;蓄电池室的温度每月在同一地点测量并记录,当环境温度高于25℃或低于20℃时,温度变化超过3℃,要进行温度调节。如果温度调节无效,就必须按规定对浮充电压进行温度补偿;每月测量并记录浮充电流。
②每半年检查蓄电池组中各蓄电池的端电压和内阻,若单体蓄电池的端电压低于其最低临界电压或蓄电池内阻大于80mΩ,则应及时更换或进行均衡充电。同时,应检查蓄电池连线牢固程度,主要防止由于蓄电池充、放电过程中的温度变化导致连线处松动或接触电阻过大。
③每年以实际负荷进行一次核对性放电;每3年进行一次容量试验,放电深度为80%C10。若该组蓄电池实放容量小于额定容量的80%,则认为该蓄电池组寿命终止。
①防高温。在没有空调的使用环境中,要设置换气通道并安装防尘和防雨罩。安装在机柜内的蓄电池组在夏季可卸掉机柜侧面板,蓄电池单体之间避免紧密排列,以增加空气流动。
②防过充电。蓄电池生产厂家通常在蓄电池使用手册中给出浮充电压,要按照说明要求来设定。均、浮充电限流点的设定可以按I充 =(0.1~0.125)C10进行设定,最大充电电流不能大于10h率充电电流的1.5倍,并要根据环境温度的变化对浮充电压进行补偿。
③防过放电。经常过量放电或小电流深放电。这会使极板深处的活性物质转变成硫酸铅,它们必须经过过量充电才能得到恢复,否则因得不到及时恢复而发生硫化。蓄电池组的放电时限大于等于10h。为了避免蓄电池的深度放电造成蓄电池活性物质不能还原和蓄电池壳体破裂,所以设定欠压报警门限为1.9V/单体。
④及时充电。在蓄电池放电后必须尽快进行充电。在充电过程中,充电电流2~3h没有变化,可认定充电完毕。充入的电量应是放出容量的1.2倍左右。充电未结束或充电过程中不要停止充电。铅蓄电池要求在放电后24h内及时进行充电,否则会发生硫化而不能在规定时间内充足电。
为保证蓄电池有足够的容量,每年要进行一次容量恢复试验,让蓄电池内的活性物质活化,恢复蓄电池的容量。如果在半年内,蓄电池组从未放过电,那么应对蓄电池组进行一次彻底的充、放电维护操作。
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