廣東英業達電子有限公司

電力供電系統中的蓄電池維護管理

發表時間：2022-06-24 11:22

電力供電系統中的蓄電池維護管理1.webp.jpg

熱烈祝賀我司廣東英業達電子有限公司在國網天津市電力公司2022年**次物資招標采購推薦的中標候選人公示招標中，在眾多競爭對手的角逐下脫穎而出，一舉中標，綜合得分名列**。本次中標再次見證了我司工作員工的辛勤付出。過硬的工程質量，雄厚的技術實力，合理的價格，誠實守信的經營方式，完善的服務體系是我們勝出的理由！


蓄電池在電力系統的作用
　　蓄電池是電力電源系統中直流供電系統的重要組成部分，它作為直流供電電源，主要擔負著為電力系統中二次系統負載提供安全、穩定、可靠的電力保障，確保繼電保護、通信設備的正常運行。因此，蓄電池的穩定性和在放電過程中能提供給負載的實際容量對確保電力設備的安全運行具有十分重要的意義。
     由于有關蓄電池的使用知識普及不夠，蓄電池在使用過程中暴露出許多問題，這些問題嚴重影響蓄電池的使用壽命，并進而影響到相關設備的運行安全。
   對蓄電池實施在線監測并及時發現失效電池，是蓄電池維護工作的重中之重。蓄電池在線監測系統能實現對蓄電池無論在浮充狀態還是充、放電動態過程中的狀態檢測。
   蓄電池在線監測系統智能化程度高，測量準確，能及時發現蓄電池組存在的早期故障電池，準確判斷電池當前的運行狀況，能有效地對蓄電池進行實時在線檢測。不僅可以保證電力系統安全可靠，而且可以大大提高蓄電池的使用壽命和效率。
蓄電池的運行環境
　　作為備用蓄電池，蓄電池平時都處于浮充狀態，此時蓄電池內部仍進行著復雜的能量轉換。浮充過程中所用的電能基本上轉換為熱能。因此要求蓄電池所處的環境應有良好的通風散熱能力或有空調設備。
　　電池盡可能安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方，并要避免受到陽光、加熱或輻射熱源的影響，讓電池有一個良好的工作、儲存環境。
　　蓄電池一般應在5℃～35℃范圍內進行充電，低于5℃或高于35℃都會降低壽命，充電的設定電壓應在指定范圍內，如超出指定范圍將造成蓄電池損壞、容量降低、壽命縮短。
　　(1)初充電：蓄電池在安裝或大修后的**次充電，稱為初充電。初充電是否良好，將嚴重影響蓄電池的壽命。
　　(2)浮充充電：為了確保直流電源不間斷，延長蓄電池的使用壽命，通常都采用充電電源與蓄電池組并聯的浮充供電方式。
　　(3)均衡充電：在正常運行狀態下的電池組，通常不需要均衡充電。但如果發現電池組中單體電池之間電壓不均衡時，則應對電池組進行均衡充電。
　　(4)補充充電：電池在存放、運輸、安裝過程中，會因自放電而失去部分容量。因此，在安裝后投入使用前，應根據電池的開路電壓判斷電池的剩余容量，然后采用不同的方法對蓄電池進行補充充電。對備用擱置的蓄電池，每3個月應進行一次補充充電。

電力供電系統中的蓄電池維護管理2.png

蓄電池的使用與維護
   (1)新電池的充電
　　新的蓄電池在安裝完畢后，一般要進行一次較長時間的充電，充電要按說明書中的規定進行，待電池組充電完畢后，進行一次放電，放電后再次充電，目的是延長電池的使用壽命，提高電池的活性和充放電特性。
　　(2)定期充放電
　　UPS蓄電池長期閑置不用或使蓄電池長期處于浮充狀態而不放電，會導致電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面，導致內阻增大、活性下降，使蓄電池的使用壽命大大縮短。對于市電供電良好的單位，需要每隔三個月進行一次“治療性”充、放電過程，即電池帶載放電、再充電操作，并記錄相關數據，與以前放電記錄進行比較分析電池性能狀況，對電池組整體進行維護檢查，真正遇到市電停電時，才能有效保護負載安全。
　　(3)嚴禁深度放電
　　蓄電池的使用壽命與蓄電池的放電深度密切相關。深度放電會造成蓄電池內部極板表面硫酸鹽化，導致蓄電池內阻增大，嚴重時會使個別電池出現“反極化”現象和電池的**性損壞。電池的放電深度嚴重影響電池的使用壽命，非迫不得已，不要讓電池處于深度放電狀態。
　　(4)利用通訊功能
　　現在有大多數大中型的UPS都具有與微機通訊和程序控制等可操作功能。在微機上安裝相應的軟件，經過串/并口連接UPS，運轉該程序，就能夠利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、守時設定、自動關機和報警等功能。經過信息查詢，能夠獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息;經過參數設置，能夠設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。經過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
　　(5)及時更換廢/壞電池
　　中大型UPS電源配備的蓄電池數量一般從8只到80只不等，甚至更多。滿足UPS直流供電需要把單個電池通過電路連接構成電池組。性能和質量的差別，個別電池性能下降、蓄電容量達不到要求而損壞在UPS連續不斷的運行使用中出現使難免的。維護人員應在電池組中某個/些電池出現損壞時對每只電池進行檢查測試，這樣可以排除掉損壞的電池。禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用，更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池。
　　(6)其他注意事項
　　①每次蓄電池組放電后應及時充電;
　　②不要使蓄電池組被過電流或過電壓充電;
　　③蓄電池應避免長期擱置不用，也不能長期浮充而不放電。
充電方式的選擇
　　(1)恒流充電：恒流充電是用分段恒流的方法進行充電。一般是通過充電裝置自身調整來實現的。可以任意選擇和調整充電電流，適應性較強，特別適用于小電流長時間充電，也有利于容量恢復較慢的蓄電池充電。缺點是初始充電電流過小，充電后期充電電流又過大充電時間過長、析出氣體多，一般在初充電和在小電流進行去硫充電使用。因恒流充電的變型是分段恒流充電，所以充電時為避免充電后期電流過大，應及時調整充電電流，還應注意充電電流的大小、充電時間、轉換電流的時機及充電終止電壓的選取等，應嚴格按照充電的范圍來操作。
　　(2)恒壓充電：恒壓充電是指每只單格蓄電池均以一恒定電壓(一般取單格電池乘以2.5V)進行充電。特點是：初始充電電流相當大，蓄電池電動勢和電解液體相對密度上升較快，隨著充電的延續，充電電流逐漸減少，在充電終期只有很小的電流通過：充電時間短、能耗低，一般充電4~5h蓄電池即可獲得本身容量的90%~95%;如果充電電壓選擇得當，5h即可完成整個充電過程，且整個充電過程不需人照看，這種充電方式廣泛用于補充充電。由于初始充電初電流過大，對放電深度過大的蓄電池充電時，會引起初始充電電流急驟上升，易造成被充蓄電池過流或充電設備損壞。充電過程中由于不能調整充電電流，因此不適用于蓄電池的初充電和去硫充電。充電過程中對蓄電池電壓的變化很難補償，所以對容量恢復較慢的蓄電池完全很難完成。
　　(3)快速充電：快速充電是指以大電流方法的充電方式。快速充電不產生大量的氣泡又不發熱從而可縮短充電時間。目前，常用的快速充電主要有脈沖充電和大電流速減快沖兩種。
　　(4)均衡充電：均衡充電是以小電流(1/20C20A)進行1~3h的充電過程。主要用來消除一組浮充電運行(即將直流電源和蓄電池并聯連接的工作方式)蓄電池在同樣運行的條件下，由于某種原因造成的全組電池不均衡而形成的差別，以達到全組電池的均衡。此方法一般不能頻繁使用，但當蓄電池出現下列情況之一時，必須進行均衡充電：
　　A蓄電池組長時間在電流放電，或長時間擔負直流電荷后未及時充電時。
　　B蓄電池個別單格電壓、電解液密度偏低，全組電池產生差別時。
　　C沒有按規定周期實施充、放電。
　　(5)恒壓限流充電：恒壓限流充電主要是用來補救恒壓充電時充電電流過大的缺點(方法同恒壓充電)，通過充電電源和被充蓄電池之間串聯一電阻(限流電阻)來自動調節充電電流。當充電電流過大時，其限流電阻上的壓降也大，從而減少了充電電壓;當充電電壓過小時，限流電阻上的壓降也很小，充電設備輸出的電壓損失也小，這樣就自動調節了充電電流，使之不超過某個限度。該方法目前廣泛應用于免維護電池的初充電和普通蓄電池的補充充電。
　　(6)智能充電：智能充電是目前較先進的充電方法，原理是在整個充電過程中動態跟蹤蓄電池可接受的充電電流。應用du/dt技術，即充電電源根據蓄電池的狀態自動確定充電工藝參數，使充電電流自始至終保持在蓄電池可接受的充電電池曲線附近，保持蓄電池幾乎在無氣體析出的狀態下充電，從而保護蓄電池。該方法適用于對各種狀態、類型的蓄電池充電、安全、可靠、省時和節能。
鉛酸蓄電池內部短路原因以及處理方法
　　(1)鉛酸蓄電池短路現象
　　①開路電壓低，閉路電壓(放電)很快達到終止電壓。
　　②大電流放電時，端電壓迅速下降到零。
　　③開路時，電解液密度很低，在低溫環境中電解液會出現結冰現象。
　　④充電時，電壓上升很慢，始終保持低值(有時降為零)。
　　⑤充電時，電解液溫度上升很高很快。
　　⑥充電時，電解液密度上升很慢或幾乎無變化。
　　⑦充電時不冒氣泡或冒氣出現很晚。
　　(2)造成鉛酸蓄電池內部短路的原因有：
　　①隔板質量不好或缺損，使極板活性物質穿過，致使正、負極板虛接觸或直接接觸。
　　②隔板竄位致使正負極板相連。
　　③極板上活性物質膨脹脫落，因脫落的活性物質沉積過多，致使正、負極板下部邊緣或側面邊緣與沉積物相互接觸而造成正負極板相連。
　　④導電物體落入電池內造成正、負極板相連。
　　⑤焊接極群時形成的"鉛流"未除盡，或裝配時有"鉛豆"在正負極板間存在，在充放電過程中損壞隔板造成正負極板相連。
　　(3)鉛酸蓄電池短路的處理方法
　　下面主要就充電電流過大，單只電池充電電壓超過了2.4V，內部有短路或局部放電、溫升超標、閥控失靈現象造成的鉛酸蓄電池短路進行分析，總結出如下鉛酸蓄電池短路的處理方法。
　　①減小充電電流，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。定期充電放電。UPS電源系統中的鉛酸蓄電池浮充電壓和放電電壓，很多在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應合理調節負載，比如控制計算機等電子設備的使用臺數。
　　一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60%.在這個范圍內，蓄電池就不會出現過度放電。鉛酸蓄電池存放會因自放電而失去部分容量，因此，鉛酸蓄電池在安裝后投入使用前，應根據電池的開路電壓判斷電池的剩余容量，然后采用不同的方法對蓄電池進行補充充電。對備用擱置的蓄電池，每3個月應進行一次補充充電。可以通過測量松下蓄電池開路電壓來判斷電池的好壞。
　　②以12V電池為例，若開路電壓高于12.5V，則表示電池儲能還有80%以上，若開路電壓低于12.5V，則應該立刻進行補充充電。若開路電壓低于12V，則表示電池存儲電能不到20%，電池不堪使用。蓄電池在短路狀態時，其短路電流可達數百安培。短路接觸越牢，短路電流越大，因此所有連接部分都會產生大量熱量，在薄弱環節發熱量更大，會將連接處熔斷，產生短路現象。
　　蓄電池局部可能產生可爆氣體(或充電時集存的可爆氣體)，在連接處熔斷時產生火花，會引起蓄電池爆炸;若蓄電池短路時間較短或電流不是特別大時，可能不會引起連接處熔斷現象，但短路仍會有過熱現象，會損壞連接條周圍的粘結劑，使其留下漏液等隱患。
　　在安裝鉛酸蓄電池時，應使用的工具應采取絕緣措施，連線時應先將電池以外的電器連好，經檢查無短路，最后連上蓄電池，布線規范應良好絕緣，防止重疊受壓產生破裂。通過這些細致的工作，才能更好的預防鉛酸蓄電池短路，使鉛酸蓄電池更安全的使用，壽命也更長。
蓄電池的管理
　　蓄電池在正常情況下處于靜態存放、備用工作狀態，為防止用戶在完全不知情的情況下，由于市電供電中斷而造成UPS在極短時間內進入“蓄電池電壓過低自動關機”的工作狀態，從而停止向負載供電。這就要求維護人員不僅需要每日按照規定的時間段進行現場巡視外，還需要將蓄電池管理納入UPS監控系統，UPS實時對電池的狀態進行檢測，并將電池的相關信息通過網絡傳送到值班室或控制室以便工作人員了解電池的狀態，以保證電池的工作質量。為了提高電池的使用壽命，減少維護工作，降低維護成本。應建立良好的電池維護系統，一定要具備：
　　(1)自動均/浮充轉換。即供電正常時對電池進行均恒充電。電池放電后自動對電池進行均恒充電，當電池充滿后，自動轉為浮充電。
　　(2)充電限流。采取先恒流后恒壓的充電方式。充電初期，充電電流較大，UPS根據所配置的蓄電池電池容量，自動將充電電流限制在0.1～0.2C，對蓄電池進行恒流充電，確保蓄電池充電時安全快速。當蓄電池容量達到80%以后，UPS轉為浮充電壓對蓄電池進行恒壓充電。
　　(3)后備時間顯示及低電壓報警。當UPS由于各種原因切換到蓄電池供電時，用戶需要及時地了解系統的后備時間，且采取相應的措施。當蓄電池電壓降到低限時，報警通知用戶，然后自動關機以防止蓄電池深度放電。
　　(4)溫度補償。環境溫度變化時，必須對浮充電壓進行校正，校正系數為18mV/℃(標稱12V的電池)。為簡單計，可以分級校正。
　　電池靜置時，溫度太高，電池的自放電加劇。電池使用條件推薦為20℃～25℃，溫度太低，電池放電容量降低，充電接受能力下降。溫度太高，反應加劇，導致失水，極板腐蝕加劇。電池的充電電壓通過溫度補償來改變，溫度高時，充電電壓降低，使電池處于**浮充狀態。
　　因此，保證電池服務**方案是將環境溫度控制在20℃～25℃，控制放電次數、放電深度、放電和充電電流以及定時充放電的周期。
結語
　　以上通過對鉛酸蓄電池在供電系統中的作用、工作原理、配置維護等方面進行進行全面分析，并結合實際工作經驗，提出一些行之有效的方法，幫助大家提高蓄電池維護管理水平，更加明確了蓄電池在保障供電系統安全運行中的重要作用。
廣東英業達電子有限公司
首頁                          產品展示                        關于我們                       新聞動態                         聯系我們
聯系電話：020-28187730    400-8228306                       聯系郵箱：Eyasta@yingyeda.cn
                        
工廠地址：廣東省韶關市仁化縣周田鎮新莊工業園              公司地址：廣東省廣州市白云區太和鎮敏捷科創中心1棟15樓1505              
微信公眾號
website qrcode

手機版網站