現(xiàn)在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訊設(shè)備。就如何延長直流屏的備用蓄電池運用壽命問題做一簡略討論。
1直流屏系統(tǒng)對蓄電池的運轉(zhuǎn)要求
蓄電池作為直流屏系統(tǒng)的備用電源,要求平常保持在必定的充電水平,以便在直流屏高頻開關(guān)電源或硅整流設(shè)備交丟失電,發(fā)生故障導(dǎo)致不能輸出直流電源時,能及時投入,然后不影響站內(nèi)直流設(shè)備和直流回路的正常運轉(zhuǎn)。因而,蓄電池本身功能應(yīng)能滿足其容量、電壓在必定時刻內(nèi)(包括直流電源設(shè)備檢修期間),維持在較高水平。只要這樣,才干確保站內(nèi)直流屏系統(tǒng)的安全牢靠運轉(zhuǎn)。
⒉蓄電池的運轉(zhuǎn)現(xiàn)狀
跟著無人值守變電站的普及,變電站直流屏系統(tǒng)逐漸選用免保護鉛酸蓄電池。部分變電站運轉(zhuǎn)、檢修人員把“免保護”理解為“不保護”,站內(nèi)蓄電池的實踐運轉(zhuǎn)情況往往不盡善盡美。
以兩座35 kV變電站為例,兩站同時替換免保護鉛酸蓄電池,運轉(zhuǎn)兩年期間,每年對電池只進(jìn)行一次深度活化,蓄電池運轉(zhuǎn)情況多為浮充情況,保護量確實很小,電池的各項參數(shù)契合規(guī)程要求。但到第三年,變電站部分電池電壓開始下降,至第三年末,大多數(shù)電池電壓下降到標(biāo)準(zhǔn)值以下,單個電池降至8V以下。第四年頭,蓄電池均充已不能轉(zhuǎn)為浮充電,其功能指標(biāo)不能滿足運轉(zhuǎn)要求,只得替換一組新的蓄電池。
變電站蓄電池也存在同樣的問題。兩變電站的蓄電池的運用年限均在3年以內(nèi),遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到廠家設(shè)計的5年年限,直接縮短壽命40%。
3 導(dǎo)致蓄電池壽命縮短的原因剖析
3.1 沿用廠家主張和習(xí)氣做法
因為是免保護蓄電池,且直流屏系統(tǒng)為自動操控充電模式,運轉(zhuǎn)比較牢靠,按廠家主張,每年只進(jìn)行一次活化。因為前兩年運轉(zhuǎn)情況良好,隨即認(rèn)可了對蓄電池的這種管理模式。因為電池潛在的問題,前兩年在運轉(zhuǎn)中并未顯露出來,多年運轉(zhuǎn)后,電池容量大幅度下降。
3.2運轉(zhuǎn)情況的不同,電池老化的程度也不同
35kV變電站,處在結(jié)尾,運轉(zhuǎn)方法單一,操作時機很少,電池的放電量很低,幾乎得不到活化,容量下降很快;而110kV蒙陰變電站是樞紐變電站,運轉(zhuǎn)方法多變,操作頻頻,電池常常放電,且放電量很大,活化頻率較高,容量易保持在較高水平。
3.3對蓄電池功能缺乏了解,日常運轉(zhuǎn)保護管理不當(dāng)
依照直流屏系統(tǒng)反事端辦法要求,浮充電運轉(zhuǎn)的蓄電池組,除制造廠有特殊規(guī)則外,應(yīng)選用恒壓方法進(jìn)行浮充電。浮充電時,應(yīng)嚴(yán)格操控單體電池的浮充電壓上、下限,避免蓄電池因充電電壓過高或過低而損壞,即避免長時刻過充電或欠充電。以現(xiàn)在遍及運用的閥控式密封鉛酸蓄電池為例,實踐證明,實踐的浮充電壓與規(guī)則的浮充電壓相差5%時,其運用壽命將縮短一半。
蓄電池浮充電壓一般按U(25)=E+0.1設(shè)定(E為單體電池額外電壓),生產(chǎn)廠家有闡明的,應(yīng)依照闡明要求進(jìn)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(jìn)行設(shè)定,最大充電電流不能超過1.5C10。而在日常保護中往往忽略這個細(xì)節(jié),不能根據(jù)不同類型、廠家的蓄電池對充電參數(shù)的具體要求不同區(qū)別對待,而是選用統(tǒng)一的均、浮充電參數(shù),甚至隨意設(shè)置充電參數(shù),終究導(dǎo)致了對蓄電池功能的損壞。
別的,還要避免過放電。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10 h,放電電壓為1.8~1.9 V。
3.4系統(tǒng)參數(shù)的改變,使蓄電池的充放電頻率和深度下降,加速了電池老化,進(jìn)而大幅度下降容量
變電站原有的系統(tǒng),斷路器的操作組織均為電磁型,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,可使電池常常得到活化,電池的容量一直保持在一個較高水平。跟著斷路器的操作組織逐漸替換為彈簧儲能型,合閘電流很小,且指示燈也替換為小電流的節(jié)能型燈泡,使蓄電池的放電電流減小,幾乎沒有均充時機,只運轉(zhuǎn)在浮充情況,電池的活化頻率極低,電池的極板活性物質(zhì)逐漸固化,使電池的容量逐漸下降,直至下降到標(biāo)準(zhǔn)值以下。
3.5其他要素影響
蓄電池裝置不標(biāo)準(zhǔn),存儲運送中對蓄電池的損壞及蓄電池的工作環(huán)境溫度、通風(fēng)情況等不契合要求也會對蓄電池的功能及壽命形成不利影響。無人值守條件下監(jiān)測系統(tǒng)不完善,也是形成縮短運用年限的一個重要原因。
這兒重點剖析環(huán)境溫度的影響。閥控密封鉛酸蓄電池因為結(jié)構(gòu)原因(極板緊密裝置、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(fù)溫度系數(shù):-3 mV/℃。即溫度每升高1℃,單個蓄電池充電電壓將下降3 mV。不然,易形成熱失控(熱失控:充電時,蓄電池內(nèi)部氣體復(fù)合本身便是放熱反應(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,而因為結(jié)構(gòu)原因不易散熱,將形成熱失控。別的溫度過高,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,必定要根據(jù)環(huán)境溫度的變化,對浮充電壓進(jìn)行補償,還應(yīng)有防高溫辦法)。
4相關(guān)對策
針對以上剖析及現(xiàn)場查詢統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),從用戶視點來說,形成蓄電池運用壽命縮短的主要原因還有以下幾點,針對這些要素,可采取相應(yīng)的辦法。
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(jìn)行一次小容量放電(放電深度的30%),每季度進(jìn)行一次中等容量放電(放電深度的50%),每年進(jìn)行一次大容量放電(放電深度的 100%,放電深度要嚴(yán)格掌握,避免將蓄電池放垮)。
運轉(zhuǎn)情況不同??蛇M(jìn)行相關(guān)保護管理制度的完善,加大對電網(wǎng)結(jié)尾變電站蓄電池的監(jiān)測力度,增加巡視次數(shù)。
測量和記錄蓄電池室內(nèi)環(huán)境溫度;
檢查蓄電池的清潔度、端子的損傷痕跡,外殼及殼蓋的損壞或過熱痕跡;
檢查殼蓋、極柱、安全閥周圍是否有滲液和酸霧分出;
蓄電池外殼和極柱的溫度;
蓄電池組的浮充電壓、浮充電流;
每半年檢測單體蓄電池的端電壓和內(nèi)阻,若內(nèi)阻大于80 mQ時,應(yīng)及時活化或替換;
每年以實踐負(fù)荷做一次核對性放電(春秋季節(jié)比較適合);
防高溫、防過充電、過入電、及時充電(蓄電池放電后,盡快充電)。
無人值守監(jiān)測手段落后??裳b置先進(jìn)的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測其運轉(zhuǎn)情況,并經(jīng)過遠(yuǎn)動傳輸至監(jiān)控中心。
直流屏蓄電池運轉(zhuǎn)環(huán)境不契合要求??稍谥骺厥已b置可完成遠(yuǎn)方操控的調(diào)溫、通風(fēng)設(shè)備。依照反事端辦法要求,浮充電運轉(zhuǎn)的蓄電池組,應(yīng)嚴(yán)格操控所在蓄電池室環(huán)境溫度,不能長時刻超過30℃,避免因環(huán)境溫度過高使蓄電池容量嚴(yán)重下降,運轉(zhuǎn)壽命縮短。
直流屏的蓄電池裝置工藝不標(biāo)準(zhǔn)。針對各種外部要素影呼應(yīng)采取的相應(yīng)辦法。實踐上蓄電池的運轉(zhuǎn)質(zhì)量是由產(chǎn)品質(zhì)量、裝置質(zhì)量和運轉(zhuǎn)保護質(zhì)量一起決定的。產(chǎn)品質(zhì)量歸于廠家要素,而經(jīng)過完善蓄電池的裝置工藝進(jìn)步其運轉(zhuǎn)質(zhì)量,是用戶有必要做到也是完全可以做到的。
蓄電池裝置前有必要徹底檢查蓄電池的外殼。仔細(xì)檢查有無決裂處。
蓄電池應(yīng)盡可能裝置在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方,避免陽光直射。蓄電池之間距離一般大于50 mm,以便散熱良好。
裝置前,應(yīng)驗證蓄電池生產(chǎn)與裝置運用之間的時刻距離。逐一檢測蓄電池的開路電壓。一般要在3個月以內(nèi)投入運用。不然,應(yīng)先均衡充電。
肯定禁止選用新、老組合方法的蓄電池組。不同容量的蓄電池肯定不可在同一組中串聯(lián)運用。
裝置前,需要用銅絲刷清刷端柱連接面,以下降觸摸電阻。
新裝置的蓄電池組,應(yīng)進(jìn)行核對性放電實驗。
導(dǎo)致蓄電池運用壽命縮短的要素還有廠家要素等。但就用戶視點講,經(jīng)過實施必定的保護辦法,可以有效的進(jìn)步變電站蓄電池的運轉(zhuǎn)效率,然后延長其運用周期,削減供電企業(yè)在這方面的出資,確保了直流屏系統(tǒng)乃至整個電網(wǎng)的安全、牢靠運轉(zhuǎn)。