發(fā)電廠維護閥控式鉛酸蓄電池的探討

王建恩 張 凱 韋宏偉

(蒙西發(fā)電廠，內蒙古 烏海016014)

目前裝機容量在300MW及以上的發(fā)電廠，直流系統(tǒng)使用的大多為閥控式鉛酸免維護蓄電池組，在全廠失電、機組事故停機的特殊情況下，重要的輔機設備必須依靠備用的直流輔機設備運轉保證機組安全停機。此時，承擔直流系統(tǒng)供電的蓄電池組，必須保證可靠的帶載能力。

1 閥控鉛酸蓄電池組的充電

閥控式密封鉛酸蓄電池組充電順序：均充→浮充（恒流→恒壓）→均充。

1.1 理論依據(jù)

閥控蓄電池組在正常運行中以浮充電方式運行，浮充電壓值宜控制為(2.23～2.28)V×N、均衡充電電壓值宜控制為(2.30～2.35)V×N。

1.1.1 恒流限壓充電

采用I10電流進行恒流充電，當蓄電池組端電壓上升到(2.30～2.35)V×N限壓值時，自動或手動轉為恒壓充電。

1.1.2 恒壓充電

在(2.30～2.35)V×N的恒壓充電下，I10充電電流逐漸減小，當充電電流減小至0.1I10電流時，充電裝置的倒計時開始起動，當整定的倒計時結束時，充電裝置將自動或手動地轉為正常的浮充電運行，浮充電壓值宜控制為(2.23～2.28)V×N。

1.1.3 補充充電

為了彌補運行中因浮充電流調整不當造成了欠充，補償不了閥控蓄電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，根據(jù)需要設定時間(一般為3個月)充電裝置將自動地或手動進行一次恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電過程，使蓄電池組隨時具有滿容量，確保運行安全可靠。

1.2 現(xiàn)場實際維護要點：

1.2.1 均衡充電電壓要求：

密封電池組通有下列情況之一時應進行均衡充電（將充電電壓調到2.33V／單體（25℃），充電30h）：

1.2.1.1 浮充電壓有兩只以上低于2.18V／只（浮充方式下測量蓄電池單體電壓）。

1.2.1.2 電池組中單體電池電壓最大差值（均一性）超過0.05V。

1.2.1.3 放出20%以上額定容量（翻閱自動控制微機裝置液晶屏菜單看實時顯示的蓄電池組容量）。

1.2.1.4 擱置不用時間超過3個月。

1.2.1.5 全浮充運行達3個月。

均衡充電參數(shù)設置方法：在對應蓄電池組自動控制微機裝置液晶面板菜單中找到浮充電壓，設置為240V（2.33V*103只），充電方式由自動改設為手動，充電30小時，完成均衡充電，之后再恢復原定值設定。注意：當均衡充電時，電池溫度會略有升高，可升到40℃左右，屬于正常范圍。而在其它條件下的溫度升高或異常變化均為不正常現(xiàn)象，應立即查明原因并進行處理。

1.2.2 浮充電壓指標：

浮充電壓是蓄電池長期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關重要的因素。一般情況下，全浮充電壓定為2.23～2.25V／單體（25℃）比較合適。如果不按此浮充范圍工作，而是采用2.35V／單體（25℃），則連續(xù)充電4個月就會出現(xiàn)熱失控；或者采用2.30V／單體（25℃），連續(xù)充電6～8個月就會出現(xiàn)熱失控；要是采用2.28V／單體（25℃），則連續(xù)12～18個月就會出現(xiàn)嚴重的容量下降，進而導致熱失控。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣，電池失去放電功能，最后只有報廢。再從閥控式密封鉛酸蓄電池的水的分解速度來說，充電電壓越低越好，但從保證閥控式密封鉛酸蓄電池的容量來說，充電電壓又不能太低。理論上，蓄電池的使用環(huán)境溫度為-40℃～50℃，最佳使用溫度為15℃～25℃，25℃這個環(huán)境溫度參數(shù)非常重要，電池使用壽命與它有很大關系，在使用維護中要嚴格遵守。

2 閥控鉛酸蓄電池組的放電

2.1 閥控蓄電池的核對性放電

長期使用限壓限流的浮充電運行方式或只限壓不限流的運行方式，無法判斷閥控蓄電池的現(xiàn)有容量，內部是否失水或干裂。只有通過核對性放電，才能找出蓄電池存在的問題。

2.1.1 對于無備用電池組的單組蓄電池組，機組運行期間不能退出運行、也不能作全核對性放電、只能用I10電流恒流放出額定容量的50%，在放電過程中，蓄電池組端電壓不得低于2V×N。放電后應立即用I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電，反復放充(2～3)次，蓄電池組容量可得到恢復，蓄電池存在的缺陷也能找出和處理。

2.1.2 對于有備用電池組的兩組蓄電池組，可先對其中一組閥控蓄電池組進行全核對性放電，用I10電流恒流放電，當蓄電池組端電壓下降到1.8V×N時，停止放電，隔(1～2)h后，再用I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電。反復2～3次，蓄電池存在的問題也能查出，容量也能得到恢復。若經過3次全核對性放充電，蓄電池組容量均達不到額定容量的80%以上，可認為此組閥控蓄電池使用年限已到，應安排更換。

2.2 閥控蓄電池核對性放電周期

新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應進行全核對性放電試驗，以后每隔2～3年進行一次核對性試驗，運行了6年以后的閥控蓄電池，應每年作一次核對性放電試驗。

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3 閥控蓄電池的運行維護及故障處理

3.1 閥控蓄電池在運行中電壓偏差值及放電終止電壓值應符合表1的規(guī)定。

3.2 閥控式密封鉛酸蓄電池運行狀態(tài)可通過圖1看出。

3.3 閥控蓄電池的故障及處理

3.3.1 閥控蓄電池殼體異常。造成的原因一般為：充電電流過大，充電電壓超過了2.4V×N，內部有短路或局部放電、溫升超標、閥控失靈。處理方法：減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。

3.3.2 運行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓值，原因是蓄電池內部失水干涸、電解物質變質。處理方法是更換蓄電池。

4 建議

4.1 可以考慮對蓄電池單體電壓增設在線自動巡檢功能，并能自動不間斷記錄歷史單體蓄電池電壓情況，以便維護人員可以經常分析，掌握各蓄電池的健康水平。該功能有在一些老廠技術改造中加裝的，總體效果還是不錯的。將后臺機放置到運行集控，配合每路饋線絕緣監(jiān)測，不斷巡檢，超過設定警戒值報警，隨時可以掌握全廠直流系統(tǒng)的健康水平。

4.2 應配置蓄電池充放電活化儀，對于擁有眾多蓄電池的發(fā)電廠，購置蓄電池活化儀是必要的，可以對于檢測發(fā)現(xiàn)的性能降低的單體蓄電池及時進行活化后再次投入工作。

4.3 蓄電池良好的運行環(huán)境溫度為25℃，蓄電池室內溫度波動大，是造成蓄電池使用壽命縮短的另一個重要原因。但如蒙西發(fā)電廠現(xiàn)有直流系統(tǒng)自動監(jiān)控裝置，本身具備隨環(huán)境溫度變化自動調整浮充電壓的功能，所以是否在蓄電池室增加恒溫設備，要看具體情況。

5 結束語

通過了解掌握閥控式密封鉛酸蓄電池的特性，日常進行良好的維護保養(yǎng)，保證蓄電池組的健康備用，對于發(fā)電廠直流系統(tǒng)柴油發(fā)電機組聯(lián)動失敗情況下給重要負載持續(xù)供電能力起著舉足輕重的作用，應引起足夠的重視。

[1]《中華人民共和國電力行業(yè)標準》DL/T 724-2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程.