閥控鉛酸蓄電池維護保養(yǎng)獲獎科研報告

閥控鉛酸蓄電池維護保養(yǎng)獲獎科研報告【摘要】文章通過對轄區(qū)范圍內(nèi)的蓄電池維護過程中的問題加以論述，主要說明采用蓄電池內(nèi)阻測試、整體活化及單體活化來對蓄電池維護，保障蓄電池可靠長期工作，進而保障重要負載安全可靠供電。

【關(guān)鍵詞】蓄電池;內(nèi)阻;維護;活化

引言

蓄電池是電力電源系統(tǒng)中直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，它與直流充電設(shè)備并聯(lián)在一起作為直流供電電源，在交流或充電機出現(xiàn)故障時成為直流電源可靠供給的最后保障。因此，蓄電池的日常健康狀況和在放電過程中可提供給負載的實際容量，對確保電力設(shè)備的安全運行具有十分重要的意義。然而蓄電池經(jīng)過一段時間的使用后，常因活性物質(zhì)脫落、板柵腐蝕、硫化等種種原因，使容量逐漸降低、失效，如果不能及時發(fā)現(xiàn)故障等劣化電池并及時處理，將會產(chǎn)生電池短路、開路等故障，拖垮整組電池使之報廢，甚至造成重要負載失去保護而導(dǎo)致重大事故。所以必須對使用中的蓄電池組進行合理維護。

1、蓄電池維護中存在的問題

VRLA（閥控式密閉鉛酸蓄電池）蓄電池在長期運行過程中，由于各種原因會出現(xiàn)電池容量偏低或失效的問題，以前通過定期巡檢電壓等參數(shù)和每年一次充放電實驗來判斷電池健康狀況，對落后電池更換同一廠家同一型號的蓄電池。傳統(tǒng)的蓄電池檢測方法，一是檢測電池電壓。二是進行整組核對性放電，即把蓄電池組連接到放電儀，然后進行放電，一直放到截止電壓（沒電）為止，來驗證蓄電池的容量。實踐證明，檢測VRLA電池端電壓與放電能力無相關(guān)性，VRLA電池和電池組在運行過程中，隨著使用時間的增加必然會有個別或部分電池因內(nèi)阻變大，呈退行性老化現(xiàn)象，整組電池的容量是以狀況最差的那一塊電池的容量值為準(zhǔn)，而不是以平均值或額定值（初始值）為準(zhǔn)，當(dāng)電池的實際容量下降到其本身額定容量的90%以下時，電池便進入衰退期，當(dāng)電池容量下降到原來的80%以下時，電池便進入急劇的衰退狀況，衰退期很短，而且蓄電池組都是串連起來，如果有一節(jié)發(fā)生問題，則整組都將失效，這時電池組已存在極大的隱患，無法可靠對重要負荷提供電源。

2、采取的措施

2.1內(nèi)阻測試

蓄電池的內(nèi)阻值隨蓄電池容量的降低而升高，也就是說，當(dāng)蓄電池不斷的老化，容量在不斷的降低時，蓄電池的內(nèi)阻會不斷加大。通過這個試驗結(jié)果，我們可以得出，通過對比整組蓄電池的內(nèi)阻值或跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度，可以找出整組中落后的電池，通過跟蹤單體電池的內(nèi)阻變化程度，可以了解蓄電池的老化程度，對劣化電池予以剃除或單獨活化，達到維護蓄電池的目的。對于VRLA蓄電池來說，如果內(nèi)部電阻比基準(zhǔn)值（出廠值）增加20%以上，蓄電池性能則會下降到一個級低的水平，所以將報警值設(shè)定為20%。相應(yīng)的，VRLA蓄電池容量下降到80%以下時，蓄電池的容量衰減的速度會越來越塊，而內(nèi)阻值的增加也會越來越快。因此應(yīng)及時更換蓄電池或進行活化，以確保蓄電池系統(tǒng)的可靠性。

內(nèi)阻測試的優(yōu)點：a、小巧輕便、在線測量。手持式的內(nèi)阻測試儀小巧便攜，檢測電池內(nèi)阻時不需要把電池從系統(tǒng)中拆除，直接在線檢測，不會影響電源系統(tǒng)的工作，避免電源系統(tǒng)風(fēng)險。b、工作量小，操作方便。內(nèi)阻測試儀的檢測時間一般是2-3秒鐘測試一節(jié)電池。c、及時發(fā)現(xiàn)落后電池，在維護人員減少，維護工作量不斷增大的情況下，通過內(nèi)阻測試可以很快尋找落后電池，提高維護效率，確保系統(tǒng)安全有效運行。d、內(nèi)阻測試可以在線測量，不會影響系統(tǒng)的正常工作，同時測試花費時間短，日常維護非常方便。

測量內(nèi)阻方法：

直流測試：利用蓄電池放電給測試儀器，測量出加在蓄電池內(nèi)阻上的壓降，然后除以放電電流得出蓄電池內(nèi)阻，一般的測試電流都很大，達到50A-80A左右。優(yōu)點：測試準(zhǔn)確、一致性好缺點：測試電流大，必須把探頭與蓄電池極柱穩(wěn)定連接，如果接觸不好會打出電弧，存在安全隱患。

交流測試：測試儀器會在蓄電池兩端加一個已知頻率和振幅的交流電壓信號，測量出與電壓同相位的交流電流值，其交流電壓分量與交流電流的比值即為電池的內(nèi)阻。

優(yōu)點：測試方法簡單，不會影響蓄電池的工作狀態(tài)，也不會產(chǎn)生安全隱患。

2.2蓄電池活化

目前，轄區(qū)所有蓄電池組直流系統(tǒng)都設(shè)有智能自動充電裝置，充電裝置會根據(jù)蓄電池的工作狀況，自動運行充電程序。然而，只進行充電，而不進行放電，這種工作狀態(tài)很不科學(xué)。大量運行實踐統(tǒng)計表明，長期處于浮充狀態(tài)會發(fā)生蓄電池陽極極板鈍化現(xiàn)象，從而使蓄電池的內(nèi)阻加大，進而導(dǎo)致蓄電池容量減小，壽命縮短。

針對設(shè)備自動維護存在的不足，采取措施增加人工維護。

2.1整組活化

通常采取每年人為的對蓄電池組做大容量放充電活化，激活電池極板并核對電池容量。以規(guī)定的放電電流進行恒流放電，觀察只要其中的一個單體電池放到了終止電壓10.8V，就停止放電。放電完后，立即合上電池開關(guān)，利用直流系統(tǒng)充電機對蓄電池進行大電流恒流均充電，充電到電池額定電壓后再切換為恒壓小電流浮充電，以補充蓄電池損失的容量。通過大電流充放電活化極板物質(zhì)，這樣能夠整組提升電池容量。

對于個別鈍化嚴重容量較低的電池，我們采取將其退出再進一步單體活化。

2.2單體電池活化

是通過離線方式（把鈍化嚴重的單節(jié)電池退出），再利用蓄電池單體活化儀進行多次大電流的充放電，能進一步激活蓄電池內(nèi)部物質(zhì)，提升蓄電池容量。

我們使用蓄電池單體活化儀，對落后電池且容量高于80%的單個電池進行活化處理，一般經(jīng)過幾個循環(huán)，電池容量都能有效提升。對于符合要求的電池可以再次投入使用，以降低生產(chǎn)成本。

3、完善維護方案

3.1運行操作人員應(yīng)定期進行巡視檢查

3.2建立蓄電池巡檢臺賬和電池充放電及內(nèi)阻測試記錄臺賬。

3.3蓄電池運行環(huán)境溫度應(yīng)保持在20℃-30℃范圍內(nèi)。

3.4蓄電池定期內(nèi)阻測試，并與基準(zhǔn)值對比，高出20%及時處理。

3.5蓄電池的放/充電試驗應(yīng)保證一年進行一次，并逐一對電池進行容量檢查，放電容量應(yīng)不少于電池容量的50%。采用10小時率放電電流（或蓄電池制造廠家規(guī)定的放電電流）對蓄電池組進行放電試驗。放電期間一旦單節(jié)電池電壓低于終止電壓，應(yīng)停止放電。VRLA蓄電池放電終止電壓為（25℃時）：額定電壓為2V的蓄電池，終止放電電壓為1.8V;額定電壓為6V的蓄電池，終止放電電壓為5.4V;額定電壓為12V的蓄電池，終止放電電壓為10.8V）。

3.6對于實際放出容量不滿足要求的蓄電池（組），應(yīng)進行（2～3）次反復(fù)活化，對蓄電池容量進行恢復(fù)性維護，經(jīng)過反復(fù)活化仍達不到80%額定C10容量的蓄電池（組），應(yīng)進行整組更換。

3.7充放電試驗時打開門窗，以利于散熱、防止易燃易爆氣體聚集。

4、總結(jié)

為了節(jié)約成本和保證供電系統(tǒng)的安全運行，對蓄電