变电站阀控铅酸蓄电池的运行与维护

　　摘要：分析了影响阀控式密封铅酸电池使用寿命的主要因素,提出了变电站阀控铅酸蓄电池的运行与维护措施。

　　0　引言

　　变电站直流设备,其设备选型和设计理念是不断变化的,尤其是近几年,新型设备不断诞生,直流充电装置更新换代、国产阀控蓄电池的质量不断提高以及相关直流设备自动监测设备的出现为变电站直流系统的安全运行水平提供了强有力的保障。阀控式密封铅酸蓄电池目前在变电站得到了比较广泛的应用,很多人称其为免维护电池,事实上它与开口式蓄电池相比最大的优点是减轻了对电池维护的劳动强度,但日常的充电维护工作仍是不可缺少的。但由于“免维护”这一词的误导,使得用户放松了对阀控铅酸蓄电池的日常维护和管理,造成了蓄电池的早期容量降低和损坏。因此,要加强对免维护电池的使用要求和维护方法的宣传,正确理解“免维护”的含义,确保直流系统的安全可靠。

　　1　影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的主要因素

　　阀控铅酸蓄电池的正常使用寿命在8～10ａ以上,理论上可到15～20ａ,但在实际使用中经常出现容量不足或者早期失效的现象。影响蓄电池使用寿命的因素很多,但相对于阀控铅酸电池来说,以下几个主要因素是目前运行中最容易发生的。

　　1.1　运行环境温度的影响

　　蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命。温度升高时,蓄电池的极板腐蚀将加剧,同时将消耗更多的水,从而使电池寿命缩短,长期运行温度若升高10℃,使用寿命约降低一半。

　　1.2　较高浮充电压对电池的影响

　　较高的浮充电压对于大多数正常的电池来说,无疑是处于过充电状态。毫无疑问,这将产生大量的Ｏ2,Ｈ2。理论上讲,阀控密封电池是不失水的,但事实是不可避免的。首先,再化合反应效率是不可能达到100%的,不能复合的气体在电池内部形成一定的压力,压力超过安全控制阀阀值时,阀门打开,气体从控制阀中排出。其次,电池是不可能完全密封的,电池失水是一个缓慢的过程。在以前的电池维护中,伴随着均衡充电的过程是进行电池比重的调整,也就是说采用添加蒸馏水的办法补充水量,以保持电池的均衡性。但在免维护电池中,在现有的维护制度下是不加水的,这样一来,将不可避免造成电池的失水、电池干枯。

　　1.3　不均衡性充放电的影响

　　有关的研究结果表明:板栅不同部位合金成分与结构的分布有所不同,因而会导致板栅电化学性能的不均衡性,这种不均衡性又会使在浮充和充、放电状态下的电压产生差异,且会随着充、放电的循环往复,使这种差异不断增大,形成所谓的“落后电池(蓄电池失效)”。目前国内的标准要求,在1组电池中最大浮充电压的差异应≤50ｍＶ,而发达国家的标准是≤20ｍＶ,所以应重视并减少浮充状态下蓄电池运行电压的差异。

　　1.4　热失控现象

　　由于阀控铅酸蓄电池采用贫液设计,电池中灌注的电解液都吸附在玻璃纤维板上,当充电电流增大时,就需要通过安全阀来释放气体,因而造成了蓄电池失水、内阻增大、容量衰减并在充、放电过程中产生大量的热量,这些热量如来不及扩散使温度剧增,就会形成热失控。热失控产生的原因还有没及时减小浮充电压、安全阀不严或开阀压过低等等,在热失控严重的情况下如果放电,有可能使蓄电池瞬间电压骤降和蓄电池壳体温度上升至70～80℃,因此对热失控的问题必须引起高度的重视。

　　2　阀控铅酸蓄电池的运行与维护

　　针对上述影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素的分析,为了提高阀控铅酸蓄电池的使用寿命,必须做好以下工作。

　　2.1　严把质量关

　　在蓄电池选型和采购的过程中,要充分了解厂家的生产工艺、制造流程和质量控制手段,以及技术特点等,必要时可要求在厂家进行首次容量实验,以筛选差异较小的蓄电池。

　　2.2　合理选择充电设备

　　为阀控铅酸蓄电池选择充电设备时,宜选用高质量的高频开关电源或相控电源,对纹波系数、稳压精度、稳流精度等主要指标要有较高的要求,并应具备实时监控和智能化管理功能,能使密封电池时刻工作在最佳状态下。对于高频开关电源当出现模块故障时,应能够立即退出运行,并且不影响其他模块的正常运行,保证蓄电池不因模块故障而造成过放电。