變電站閥控式鉛酸蓄電池3?h率放電核容方法研究

童杭偉，李 民，莫雪梅

(1.國網浙江省電力公司電力科學研究院，浙江 杭州 310014；2.國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000)

變電站閥控式鉛酸蓄電池3?h率放電核容方法研究

童杭偉1，李 民2，莫雪梅2

(1.國網浙江省電力公司電力科學研究院，浙江 杭州 310014；2.國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000)

1 概述

目前，各地均存在直流運行設備多但專業維護人員不增甚至減少的情況，有些地區直流檢修專業人員只有1～3人，且他們很大一部分工作時間用于每年的蓄電池核對性充放電工作，導致使設備正常的性能檢修維護工作時間則相對較少。

DL637-1997《閥控鉛酸蓄電池訂貨技術條件》和國網公司《直流電源系統檢修規范》對閥控鉛酸蓄電池容量測試均規定采用10 h放電率的測試方法。一組蓄電池組的核容工作，包括完成放電和充電的整個過程需要花費2位檢修人員2天時間，且需全程現場監測，比較費時費力。

此外，一些極柱腐蝕較為嚴重的蓄電池，采用10 h放電率核容顯示電池容量正常，但在變電站事故情況下僅蓄電池組供電，短時輸出較大電流時則引起極柱熔斷造成事故。若能采用大倍率放電核容的方法，則很多類似隱患都可及時暴露出來。

YDT799-2010《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》中有10 h率、3 h率和1 h率3種核容技術要求。第6.6條規定“10 h率容量第1次循環應達到0.95C10；在第3次循環之前，10 h率容量應達到C10；3 h率容量應達到0.75C10；1 h率容量應達到0.55C10”。但該標準沒有提出在多倍率放電電流下如何確定容量不足電池的具體參數要求。

通過查詢閥控鉛酸電池的特性參數，了解到電池在不同放電率下具有一定的規律性。圖1是某電池的GFMD-C型閥控鉛酸蓄電池在不同放電率下的典型放電曲線。

圖1中分別標示了0.1 C10～1.0 C10的12條電池放電曲線，表明了在不同放電電流的情況下放電時間和電池容量有一定的相關性。因此，通過放電典型曲線的試驗驗證，對其他類型的閥控鉛酸蓄電池在多種倍率下進行容量有效判別具有可行性。

圖1 GFMD-C型電池在不同放電率下的典型放電曲線

2 研究內容

對一個廠家的2個不同容量的單體電池和2個廠家的2組不同容量的電池組(見表1)，分別進行10 h率和3 h率放電電流核容試驗比對，以期發現10 h率和3 h率放電核容的相關性。

表1 閥控式鉛酸蓄電池試品情況

3 10 h率和3 h率電池核對性容量試驗

放電電流分別采用1.0 I10倍率及2.5 I10倍率，對各單體電池和電池組分別進行電池容量核對性試驗，試驗結果詳見表2。

表2 閥控式鉛酸蓄電池不同放電電流試驗情況

3.1 2個不同容量的單體電池放電核容試驗分析

對同一廠家的111號、222號2個試品分別進行1.0 I10和2.5 I10放電電流容量核對性試驗，根據表2的試驗結果，對滿容量的111號單體電池進行1.0 I10和2.5 I10放電電流核容，試驗結果比較接近。對容量不足的222號單體電池進行1.0 I10放電電流核容，結果為64.3 %，比2.5 I10放電電流核容結果大5.2 %。

3.2 2組不同容量的電池組放電核容試驗分析

對不同廠家的2組不同容量的電池組分別進行1.0 I10和2.5 I10放電電流容量核對性試驗，放電終止時各電池電壓值分布如圖2和圖3所示。

圖2 序號3電池組3 h及10 h率放電終止時各電池電壓

從圖2電池組放電終止時各電池的電壓分布看，3 h及10 h率放電電池電壓曲線比較吻合，且最低電壓電池均為10號。

圖3 序號4電池組3 h及10 h率放電終止時各電池電壓

從圖3放電終止時各電池的電壓分布看，3 h及10 h率放電電池電壓曲線趨勢基本一致，且最低電壓電池均為17號。

4 結論

(1) 閥控式鉛酸蓄電池采用1.0 I10放電電流(3 h率)和2.5 I10放電電流(10 h率)的核容試驗結果較為接近，誤差在±10 %以內。

(2) 閥控式鉛酸蓄電池組采用1.0 I10放電電流(3 h率)和2.5 I10放電電流(10 h率)的核容試驗，這對于發現容量最小的單體電池具有較好的一致性。

由此可見，變電站用閥控式鉛酸蓄電池采用3 h率放電核容的方法具有一定的有效性和可行性，且能大大減少放電工作時間，提高直流檢修人員的工作效率。

2013-08-13。

童杭偉(1968-)，男，高級工程師，主要從事直流電源管理、電網防雷技術研究。

李 民(1974-)，男，技師，主要從事直流電源檢修工作。

莫雪梅(1972-)，女，工程師，主要從事直流電源檢修工作。