1、首先,找出單節(jié)電池?fù)p壞對(duì)整組蓄電池運(yùn)行的影響。
變電所正常運(yùn)行時(shí)直流系統(tǒng)的負(fù)荷基本穩(wěn)定,由充電機(jī)供電,而蓄電池組做為備用電源。整組電池充電的特性是,如電池組內(nèi)有一個(gè)或幾個(gè)內(nèi)阻變大的老化電池,其容量必然變小,充電器給電池組充電時(shí),老化電池因容量小,將很快充滿。充電器會(huì)誤以為整組電池已充滿而轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài),以恒定電壓和小電流給電池組充電。其余狀態(tài)良好的電池不可能充滿。電池組將以老化電池的容量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充放電,經(jīng)多次浮充--放電--均充--放電--浮充的惡性循環(huán),導(dǎo)致性能良好的電池的活化頻率極低,電池的極板活性物質(zhì)逐步固化,使電池的容量逐步降低,電池后備時(shí)間縮短。
由于蓄電池運(yùn)行狀況是長(zhǎng)期處于浮充電狀態(tài),會(huì)造成電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低。在運(yùn)行過(guò)程中,隨著使用時(shí)間的增加必然會(huì)有個(gè)別或部分電池因內(nèi)阻變大,呈退行性老化現(xiàn)象,而整組電池的容量是以狀況最差的那一塊電池的容量值為短板,當(dāng)電池實(shí)際容量下降到其本身額定容量的90% 以下時(shí),電池便進(jìn)入衰退期,當(dāng)電池容量下降到原來(lái)的80%以下時(shí),電池便進(jìn)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(lái),如果有一節(jié)發(fā)生問題,則整組都將失效,這時(shí)電池組已存在極大的事故隱患,加速老化而縮短使用壽命。同時(shí),由于目前監(jiān)測(cè)方式中存在的原理性缺陷,使電池組損害無(wú)法得以及時(shí)發(fā)現(xiàn),東辛變、城中變?cè)l(fā)生過(guò)因蓄電池組整組性能大幅下降引起的直流異常消失或開關(guān)拒動(dòng)的情況。
因此,如不對(duì)電池進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)找出老化電池給予處理,電池組的容量將變小,電池壽命縮短,影響系統(tǒng)的高效安全運(yùn)行。
2、其次,對(duì)目前變電站蓄電池容量檢測(cè)方法存在的缺陷進(jìn)行分析
一般變電站為確保直流系統(tǒng)供電可靠,不允許將蓄電池組從直流系統(tǒng)中斷開。目前中區(qū)公司蓄電池監(jiān)測(cè)有以下兩種方法:
1)測(cè)量電池組(包括單只電池)的端電壓。結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主控模塊和數(shù)個(gè)采集模塊組成,主模塊接收監(jiān)控器的命令,發(fā)送電池?cái)?shù)據(jù)到直流設(shè)備監(jiān)控器。采集模塊中每個(gè)模塊采集18節(jié)電池的電壓,通過(guò)直流充電設(shè)備的監(jiān)控器可顯示各單節(jié)電池電壓,判斷故障電池的編號(hào)且給出報(bào)警。這類電池巡監(jiān)儀一般由直流設(shè)備生產(chǎn)廠家提供,在訂貨時(shí)它是選配裝置,由于功能單一、不能測(cè)試容量、且測(cè)量精度差、容易誤報(bào)。測(cè)試示意圖如圖1:
值班員通過(guò)監(jiān)視器雖然能反映運(yùn)行中蓄電池的端電壓,但靠電池端電壓是不能反映電池實(shí)際容量的,也無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在故障的失效電池,并且城南、華建等變電站采用人工測(cè)量電壓,受安裝空間所限,一半電池?zé)o法正常測(cè)量,運(yùn)行檢查實(shí)時(shí)性差,操作風(fēng)險(xiǎn)大,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)單電池是否被過(guò)充電、過(guò)放電。
2)通過(guò)核對(duì)性放電判別蓄電池的容量(每年一次左右);
目前蓄電池容量檢測(cè)方法是進(jìn)行整組核對(duì)性放電,即把蓄電池組連接到負(fù)載箱,然后進(jìn)行放電,來(lái)驗(yàn)證蓄電池的容量,但是這種方法有很多隱患和缺點(diǎn):
a、放電時(shí)間長(zhǎng),風(fēng)險(xiǎn)大,電池組須脫離系統(tǒng),蓄電池組所存儲(chǔ)的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉,既浪費(fèi)了電能又費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低。
b、進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn),必須具備一定條件,盡可能在變電站交流電基本保障的條件下進(jìn)行。還需要解除重合閘壓板,給安全供電帶來(lái)隱患。如蓄電池測(cè)試過(guò)程中發(fā)生停電,則可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
c、核對(duì)放電只能測(cè)試整組電池容量,不能測(cè)試每一節(jié)單體電池容量。由于內(nèi)阻最大的單節(jié)電池容量已達(dá)放電額定容量,從而導(dǎo)致其他電池由于放電深度不夠,其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來(lái)。
d、有損蓄電池的容量。由于蓄電池的內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)不是完全可逆的。全深度循環(huán)放電的次數(shù)是有限的,所以,不適宜對(duì)鉛酸蓄電池頻繁進(jìn)行深放電。但是間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),兩次核對(duì)之間的蓄電池狀態(tài)是不確定的。蓄電池的容量下降到80%以下后,蓄電池便進(jìn)入急劇衰退狀況,衰退期很短,可能在一次核對(duì)放電后幾個(gè)月就失效,而在剩下的時(shí)間內(nèi)電池組已存在極大的事故隱患。
通過(guò)對(duì)7個(gè)變電站蓄電池故障原因的分析總結(jié)可知,蓄電池內(nèi)阻值隨容量的降低而升高,也就是說(shuō),當(dāng)蓄電池不斷的老化,容量在不斷的降低時(shí),蓄電池的內(nèi)阻會(huì)不斷加大。對(duì)比整組蓄電池內(nèi)阻或跟蹤單體電池內(nèi)阻變化程度,可以找出整組中落后的單節(jié)電池。通過(guò)跟蹤單節(jié)電池內(nèi)阻變化程度,掌握單節(jié)蓄電池的老化程度,達(dá)到維護(hù)蓄電池的目的。
3、采用蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀測(cè)量蓄電池荷電狀態(tài)以及連接電阻參數(shù),判斷蓄電池健康狀態(tài)。
我們通過(guò)蓄電池內(nèi)阻在線測(cè)試,測(cè)量到了單節(jié)及多組電池的電壓、內(nèi)阻、容量等重要參數(shù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,精確有效地挑出了落后電池,并且可以在單電池測(cè)試的同時(shí),報(bào)告電池的狀態(tài)(優(yōu)、良、中、換、異常),可以跟蹤電池的衰變趨勢(shì),為蓄電池的運(yùn)行維護(hù)提供合理的建議,彌補(bǔ)了核對(duì)放電檢測(cè)的缺點(diǎn)。
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