監測系統對閥控式密封鉛酸蓄電池的影響

　　[摘要]蓄電池監測系統是保證蓄電池組可靠運行的有效的檢測裝置，在無人值班變電站中發揮了積極的作用，但由于精度及設置不合理，造成大量蓄電池組運行數據不準確，嚴重地影響了蓄電池安全可靠運行。本文分析了監測裝置對蓄電池組的影響并提出了對策，對蓄電池組的穩定運行和延長壽命有著積極的意義。
　　[關鍵詞]蓄電池；監測系統；可靠性
　　[中圖分類號]TM912
　　[文獻標識碼]A
　　[文章編號]1005-6432(2009)48-0056-02
　　
　　閥控式密封鉛酸蓄電池由于具有維護量小、性能可靠的優點，在電力系統中得到了廣泛的應用。為了保證閥控式密封鉛酸蓄電池的可靠運行，及時了解蓄電池的運行工況。目前許多蓄電池組都加裝了蓄電池運行參數監測系統，監測系統能夠將蓄電池組的運行數據及時上傳到集控變電站，對檢測到的異常情況發出報警信號，為蓄電池組的安全運行提供了判斷依據，大大降低了維護人員的勞動強度。但由于監測系統的配置、接線、原理不合理等因素，對蓄電池組的安全可靠運行造成了很大的影響，嚴重的甚至會造成蓄電池組的報廢。
　　目前電力系統大部分變電站均實現了無人值班，蓄電池組的運行工況均由監控系統來檢測，由維護人員進行定檢的周期變長，對監測系統檢測數據的真實性缺乏必要的跟蹤。2008—2009年，我們對部分蓄電池組進行了跟蹤核對，發現其檢測數據必須經常核對與跟蹤，并做出及時的調整。其中造成蓄電池組出現問題的一個主要原因是：監測系統對蓄電池組浮充電流的影響沒有引起我們的重視，使蓄電池組出現了許多問題。
　　
　　1 監測系統的功能
　　
　　蓄電池監測系統可以檢測電池組中每一塊電池的內阻和容量、電壓和充電電流，形成分析報告，使維護人員對每塊電池的現狀一目了然；可以幫助維護人員在蓄電池組中快速檢出故障電池，提高電池維護工作效率90％以上；可以幫助維護人員快速進行電池故障預警，有效提高電池日常維護的針對性，降低日常維護工作量60％以上。通過對在網蓄電池的內阻測試，98％以上找到故障電池，做到有針對性地進行容量試驗或更換。測試提供單體電池滿容量的內阻參考值及一致性偏差范圍，可以在電池安裝前有效地檢驗和確定電池組中各單體電池性能的一致性，可以為電池廠家測試確定新出廠的滿容量電池的內阻參考值及其一致性偏差范圍。
　　蓄電池在線監測系統廣泛應用于通信、地鐵、軍事、交通、電力、金融、IT等行業的直流電源系統中，主要用于蓄電池的性能快速檢測、在線監測、日常維護、蓄電池安裝工程驗收等工作。特別是變電站實行無人值班的不斷開展，蓄電池在線監測系統的作用越來越大。
　　
　　2　監測系統基本原理
　　
　　蓄電池監測系統主要由電壓采集、溫度采集、內阻測量、邏輯處理及通信告警等模塊組成。電壓采集模塊通過采集、數據轉換進入分析處理程序；內阻測量模塊主要是在線測量蓄電池的內阻對蓄電池做出性能判斷；電壓采集和內阻測量均是通過直接連在蓄電池兩端的導線抽取蓄電池的電壓或注入電流，該模塊平時均處于接入蓄電池狀態。
　　
　　3　監測系統功耗
　　　
　　蓄電池監測系統長期接人蓄電池兩端，裝置取單節蓄電池電壓作為采樣回路的工作電壓，同時也作為采樣檢測電壓。根據資料和我們對不同的監測裝置進行實際測量，其功耗在20～70mA。
　　
　　4　監測裝置運行分析
　　　
　　由電源模塊提供電源u。(浮充時按單體電壓2.25V提供)，而監測回路具有一定的分流I，作用，由于我們在計算充電電流時沒有考慮分流的作用，因此造成蓄電池充電電流不足，可能造成蓄電池長期欠充電，使得蓄電池極板硫酸鹽化過重而縮短使用壽命。
　　一般情況下，在常溫25℃時，蓄電池所需的浮充電流約為30mA／100Ah。即每100Ah的蓄電池維持自放電所需的浮充電流約為30mA。當在蓄電池兩端并接上監測裝置時，其工作電流在20～70mA，相當于在蓄電池兩端實際并接了放電負載，在某種程度上加速了蓄電池的自放電，長期運行對蓄電池的性能極為不利。一旦電源模塊停止運行，蓄電池將加速放電。2009年對15組蓄電池進行測量發現，其中9組蓄電池的監測裝置工作電流在50mA以上，大于蓄電池的自放電電流，蓄電池的放電容量達不到80％。
　　
　　5　制定對策
　　
　　5.1調整充電機運行參數
　　對每一組蓄電池系統首先進行充電電壓、電流的理論計算，然后測量系統的負載電流、監測裝置工作電流、浮充電流，進行核對，調整充電電流以補充監測裝置的消耗。經過對9組蓄電池的測量調整，運行3個月效果良好。
　　
　　5.2選用優質小功耗的監測裝置
　　由于不同的產品原理不盡相同，采用模塊及接線也不同，在今后選擇設備時應引起重視，選用低功耗產品。在裝置運行前，對監測裝置進行功耗測量，查看實際工作電流，不能只看或不看說明書的參數，根據實測數據制定符合蓄電池組實際的充電電流。
　　
　　5.3對蓄電池開展定期測量分析活動
　　要定期對蓄電池運行數據進行分析，增加人員維護測量次數，逐步建立遠程維護分析系統。
　　
　　5.4及時檢驗監測系統
　　目前許多的蓄電池監測系統自投入以來從未進行過檢驗監測，隨著運行時間的不斷增加，裝置元件老化，電路板積灰腐蝕等均會加大裝置的功耗，使其對直流蓄電池系統的影響越來越大。當其發生異常、產生誤差時我們不能及時發現，使其監測精度下降，數據錯誤，貽誤對蓄電池的監測與檢查，造成蓄電池的異常或報廢。
　　通過以上的分析和我們對蓄電池組的實際測量，發現了監測裝置對蓄電池運行的影響，經過采取措施，我們對有問題的蓄電池進行了3個月的運行跟蹤，發現運行良好。同時將這種方法推廣到其他蓄電池組上，取得了良好的效果。
　　蓄電池監測系統在直流蓄電池系統中發揮了積極的作用，特別是在無人值守的場所及遠程控制的系統中已經是不可或缺的裝置，準確了解其性能與對蓄電池系統的影響，及時采取有效措施，調整充電裝置的運行參數，使蓄電池組運行在最佳狀態。因此研究監測系統對閥控式蓄電池的可靠運行有非常重要的意義。
　　
　　參考文獻：
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