發(fā)電廠維護(hù)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(nèi)蒙古 烏海016014)

目前裝機(jī)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(hù)蓄電池組，在全廠失電、機(jī)組事故停機(jī)的特殊情況下，重要的輔機(jī)設(shè)備必須依靠備用的直流輔機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)保證機(jī)組安全停機(jī)。此時(shí)，承擔(dān)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(yùn)行中以浮充電方式運(yùn)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(jìn)行恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓上升到(2.30～2.35)V×N限壓值時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)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(dāng)充電電流減小至0.1I10電流時(shí)，充電裝置的倒計(jì)時(shí)開(kāi)始起動(dòng)，當(dāng)整定的倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，充電裝置將自動(dòng)或手動(dòng)地轉(zhuǎn)為正常的浮充電運(yùn)行，浮充電壓值宜控制為(2.23～2.28)V×N。

1.1.3 補(bǔ)充充電

為了彌補(bǔ)運(yùn)行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)造成了欠充，補(bǔ)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(shè)定時(shí)間(一般為3個(gè)月)充電裝置將自動(dòng)地或手動(dòng)進(jìn)行一次恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電過(guò)程，使蓄電池組隨時(shí)具有滿容量，確保運(yùn)行安全可靠。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際維護(hù)要點(diǎn)：

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(shí)應(yīng)進(jìn)行均衡充電（將充電電壓調(diào)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(cè)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(guò)0.05V。

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

1.2.1.4 擱置不用時(shí)間超過(guò)3個(gè)月。

1.2.1.5 全浮充運(yùn)行達(dá)3個(gè)月。

均衡充電參數(shù)設(shè)置方法：在對(duì)應(yīng)蓄電池組自動(dòng)控制微機(jī)裝置液晶面板菜單中找到浮充電壓，設(shè)置為240V（2.33V*103只），充電方式由自動(dòng)改設(shè)為手動(dòng)，充電30小時(shí)，完成均衡充電，之后再恢復(fù)原定值設(shè)定。注意：當(dāng)均衡充電時(shí)，電池溫度會(huì)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(yīng)立即查明原因并進(jìn)行處理。

1.2.2 浮充電壓指標(biāo)：

浮充電壓是蓄電池長(zhǎng)期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關(guān)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(gè)月就會(huì)出現(xiàn)熱失控；或者采用2.30V／單體（25℃），連續(xù)充電6～8個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)熱失控；要是采用2.28V／單體（25℃），則連續(xù)12～18個(gè)月就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的容量下降，進(jìn)而導(dǎo)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(bào)廢。再?gòu)拈y控式密封鉛酸蓄電池的水的分解速度來(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，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(gè)環(huán)境溫度參數(shù)非常重要，電池使用壽命與它有很大關(guān)系，在使用維護(hù)中要嚴(yán)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(duì)性放電

長(zhǎng)期使用限壓限流的浮充電運(yùn)行方式或只限壓不限流的運(yùn)行方式，無(wú)法判斷閥控蓄電池的現(xiàn)有容量，內(nèi)部是否失水或干裂。只有通過(guò)核對(duì)性放電，才能找出蓄電池存在的問(wèn)題。

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

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

2.2 閥控蓄電池核對(duì)性放電周期

新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對(duì)性放電試驗(yàn)，以后每隔2～3年進(jìn)行一次核對(duì)性試驗(yàn)，運(yùn)行了6年以后的閥控蓄電池，應(yīng)每年作一次核對(duì)性放電試驗(yàn)。

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3 閥控蓄電池的運(yùn)行維護(hù)及故障處理

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

3.2 閥控式密封鉛酸蓄電池運(yùn)行狀態(tài)可通過(guò)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(guò)大，充電電壓超過(guò)了2.4V×N，內(nèi)部有短路或局部放電、溫升超標(biāo)、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(yùn)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(nèi)部失水干涸、電解物質(zhì)變質(zhì)。處理方法是更換蓄電池。

4 建議

4.1 可以考慮對(duì)蓄電池單體電壓增設(shè)在線自動(dòng)巡檢功能，并能自動(dòng)不間斷記錄歷史單體蓄電池電壓情況，以便維護(hù)人員可以經(jīng)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(shù)改造中加裝的，總體效果還是不錯(cuò)的。將后臺(tái)機(jī)放置到運(yùn)行集控，配合每路饋線絕緣監(jiān)測(cè)，不斷巡檢，超過(guò)設(shè)定警戒值報(bào)警，隨時(shí)可以掌握全廠直流系統(tǒng)的健康水平。

4.2 應(yīng)配置蓄電池充放電活化儀，對(duì)于擁有眾多蓄電池的發(fā)電廠，購(gòu)置蓄電池活化儀是必要的，可以對(duì)于檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的性能降低的單體蓄電池及時(shí)進(jìn)行活化后再次投入工作。

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

5 結(jié)束語(yǔ)

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

[1]《中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》DL/T 724-2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程.