如何通過系統(tǒng)管理延長直流屏蓄電池使用壽命

　　目前110kV、35kV等級的中低壓變電站內(nèi)，配備蓄電池的設(shè)備主要是直流屏和通信裝置。現(xiàn)就直流屏備用蓄電池的使用壽命問題做一簡單探討。 

　　一、站內(nèi)直流系統(tǒng)對蓄電池的運行要求 

　　蓄電池作為站內(nèi)直流系統(tǒng)的備用電源，要求平時保持在一定的充電水平，以便在直流屏高頻開關(guān)電源或硅整流裝置交流失電，發(fā)生故障導(dǎo)致不能輸出直流電源時，能及時投入，從而不影響站內(nèi)直流設(shè)備和直流回路的正常運行。因此，蓄電池本身性能應(yīng)能滿足其容量、電壓在一定時間內(nèi)（包括直流電源裝置檢修期間），維持在較高水平。只有這樣，才能保證站內(nèi)直流系統(tǒng)的安全可靠運行。 

　　二、蓄電池的運行現(xiàn)狀 

　　隨著無人值守變電站的普及，變電站直流系統(tǒng)逐步采用免維護鉛酸蓄電池。部分變電站運行、檢修人員把“免維護”理解為“不維護”，站內(nèi)蓄電池的實際運行情況往往不盡如人意。

　　以蒙陰縣公司所轄35kV泰山變電站和35kV高都變電站為例，兩站同時更換免維護鉛酸蓄電池，運行兩年期間，每年對電池只進行一次深度活化，蓄電池運行狀態(tài)多為浮充狀態(tài)，維護量確實很小，電池的各項參數(shù)符合規(guī)程要求。但到第三年，泰山變電站部分電池電壓開始降低，至第三年底，大多數(shù)電池電壓降低到標準值以下，個別電池降至8V以下。第四年初，蓄電池均充已不能轉(zhuǎn)為浮充電，其性能指標不能滿足運行要求，只得更換一組新的蓄電池。 

　　高都變電站蓄電池也存在同樣的問題。泰山變電站和高都變電站的蓄電池的使用年限均在3年以內(nèi)，遠遠達不到廠家設(shè)計的5年年限，直接縮短壽命40%。 

　　三、導(dǎo)致蓄電池壽命縮短的原因分析 

　　1.沿用廠家建議和習(xí)慣做法

　　由于是免維護蓄電池，且直流系統(tǒng)為自動控制充電模式，運行比較可靠，按廠家建議，每年只進行一次活化。由于前兩年運行狀況良好，隨即認可了對蓄電池的這種管理模式。由于電池潛在的問題，前兩年在運行中并未顯露出來，多年運行后，電池容量大幅度下降。

　　2.運行狀態(tài)的不同，電池老化的程度也不同

　　蒙陰縣公司所轄泰山、高都變電站為35kV變電站，處在末端，運行方式單一，操作機會極少，電池的放電量很低，幾乎得不到活化，容量降低很快；而110kV蒙陰變電站是樞紐變電站，運行方式多變，操作頻繁，電池經(jīng)常放電，且放電量很大，活化頻率較高，容量易保持在較高水平。 直流屏廠家。

　　3.對蓄電池性能缺乏了解，日常運行維護管理不當

　　按照直流系統(tǒng)反事故措施要求，浮充電運行的蓄電池組，除制造廠有特殊規(guī)定外，應(yīng)采用恒壓方式進行浮充電。浮充電時，應(yīng)嚴格控制單體電池的浮充電壓上、下限，防止蓄電池因充電電壓過高或過低而損壞，即避免長期過充電或欠充電。以現(xiàn)在普遍使用的閥控式密封鉛酸蓄電池為例，實踐證明，實際的浮充電壓與規(guī)定的浮充電壓相差5%時，其使用壽命將縮短一半。

　　蓄電池浮充電壓一般按U(25)=E+0.1設(shè)定（E為單體電池額定電壓），生產(chǎn)廠家有說明的，應(yīng)按照說明要求進行設(shè)定。均充限流電流可按I=(0.1～0.125)C10（C10為蓄電池10小時率放電電流）進行設(shè)定，大充電電流不能超過1.5C10。而在日常維護中往往忽略這個細節(jié)，不能根據(jù)不同型號、廠家的蓄電池對充電參數(shù)的具體要求不同區(qū)別對待，而是采用統(tǒng)一的均、浮充電參數(shù)，甚至隨意設(shè)置充電參數(shù)，終導(dǎo)致了對蓄電池性能的破壞。

　　另外，還要防止過放電。過放電電壓的設(shè)定：以2V電池為例，閥控密封鉛酸蓄電池放電時限為10h，放電電壓為1.8～1.9V。

　　4.系統(tǒng)參數(shù)的改變，使蓄電池的充放電頻率和深度降低，加速了電池老化，進而大幅度降低容量

　　有的系統(tǒng)斷路器的操作機構(gòu)均為電磁型，合閘電流大，且指示燈為大電流的燈泡，使蓄電池的放電電流增大，均充電次數(shù)多，可使電池經(jīng)常得到活化，電池的容量始終保持在一個較高水平。隨著斷路器的操作機構(gòu)逐步更換為彈簧儲能型，合閘電流很小，且指示燈也更換為小電流的節(jié)能型燈泡，使蓄電池的放電電流減小，幾乎沒有均充機會，只運行在浮充狀態(tài)，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，直至下降到標準值以下。 直流屏廠家。

　　5.其他因素影響

　　蓄電池安裝不規(guī)范，存儲運輸中對蓄電池的損壞及蓄電池的工作環(huán)境溫度、通風(fēng)狀況等不符合要求也會對蓄電池的性能及壽命造成不利影響。無人值守條件下監(jiān)測系統(tǒng)不完善，也是造成縮短使用年限的一個重要原因。 

　　這里重點分析環(huán)境溫度的影響。閥控密封鉛酸蓄電池由于結(jié)構(gòu)原因（極板緊密裝配、貧液設(shè)計、完全密封）散熱不利，其充電電壓與溫度關(guān)系密切。具體說，閥控密封鉛酸蓄電池的充電電壓具有負溫度系數(shù)：-3mV/℃。即溫度每升高1℃，單個蓄電池充電電壓將下降3mV。否則，易造成熱失控（熱失控：充電時，蓄電池內(nèi)部氣體復(fù)合本身就是放熱反應(yīng)，使蓄電池內(nèi)部溫度升高，如浮充電電壓不變，充電電流將增大，析氣量增大，促使溫度升得更高，而由于結(jié)構(gòu)原因不易散熱，將造成熱失控。另外溫度過高，將導(dǎo)致極板活性物質(zhì)脫落，極板變形和腐蝕，而使電池壽命變短。所以，一定要根據(jù)環(huán)境溫度的變化，對浮充電壓進行補償，還應(yīng)有防高溫措施）。直流屏廠家。

　　四、相關(guān)對策 

　　針對以上分析及現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，從用戶角度來說，造成蓄電池使用壽命縮短的主要原因還有以下幾點，針對這些因素，可采取相應(yīng)的措施。 

　　1.活化深度、周期固定。針對這一問題，可人為的縮短活化周期，例如由每年一次改為每季度、每月一次；改變活化深度，例如每月進行一次小容量放電（放電深度的30%），每季度進行一次中等容量放電（放電深度的50%），每年進行一次大容量放電（放電深度的程度，放電深度要嚴格掌握，防止將蓄電池放垮）。 

　　2.運行狀態(tài)不同?？蛇M行相關(guān)維護管理制度的完善，加大對電網(wǎng)末端變電站蓄電池的監(jiān)測力度，增加巡視次數(shù)。在保養(yǎng)維護過程中，蓄電池組的性能差異，就好比木桶的短板效應(yīng)，性能一致才是有效的維護。人工巡視的方法相對來說比較落后，用戶也可通過安裝先進的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測其運行狀態(tài)，并通過遠動傳輸至監(jiān)控中心。例如長開電子科技的ABMS系列，該產(chǎn)品有著在線管理、自動檢測的獨立管理系統(tǒng)，能幫助你更好地管理、維護蓄電池組。