浅析如何加强蓄电池的管理与维护

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第6期   作者:潘立群
[导读] 摘要:蓄电池是电力电源系统中不可或缺的一部分,是整个通信电源系统维护的关键。
        国网阳泉供电公司  山西阳泉  045000
        摘要:蓄电池是电力电源系统中不可或缺的一部分,是整个通信电源系统维护的关键。蓄电池的作用是确保电力系统当中二次系统负载的安全性、稳定性、可靠性,为其提供有利的电力条件,保证继电保护、通信设施的正常工作。因此,在放电过程当中,蓄电池的稳定性对电力设备的正常工作有重要作用。本文就如何加强蓄电池的管理与维护展开探讨。
        关键词:蓄电池;维护;管理
        引言
        蓄电池作为直流供电的后备电源,在市电突然中断的情况下,继续为通信负载提供安全、稳定可靠的电源,确保通信设备的正常运行。
        1蓄电池工作原理
        蓄电池是一种可逆的电源存储设备,当外接直流电源同极性连接到蓄电池且其电压高于蓄电池端电压时,蓄电池处于充电状态,蓄电池内的化学变化将电能变成化学能储存起来;当直流开关电源停止供电或者输出电压低于蓄电池端电压时,蓄电池内的化学能会变化成电能供给负载。防酸隔爆蓄电池充放电反应如下:
        正极:PbO2+H2SO4+2H++2e-←→PbSO4+2H2O
        负极:Pb+H2SO4←→PbSO4+2H++2e-
        反应方程式:Pb+PbO2+H2SO4←→2PbSO4+2H2O
        在充电过程中,正极析出氧气,负极析出氢气:
        正极:H2O→1/2O2+2H++2e-
        负极:2H++2e-→H2
        蓄电池在充电过程中会电解水分,在阳极产生O2,在阴极产生H2,因此,防酸隔爆式蓄电池的维护主要是要定期检测硫酸比重,并补充蒸馏水。阀控式密封铅酸蓄电池在结构、材料上作了重要的改进,正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金,负极板栅采用铅钙锡铝四元合金,隔板采用超细玻璃纤维棉(AGM),并使用紧装配和贫液设计,在电池的上盖中设置了一个单向的安全阀。这种电池结构,由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金,提高了负极析氢过电位,从而抑制氢气的析出,同时,采用特制安全阀使电池保持一定的内压,采用超细玻璃纤维棉(AGM)隔板,利用阴极吸收技术,通过贫液式设计,在正负极之间、隔板之中预留气体通道。因此在规定充电电压下进行充电时,正极析出的氧(O2)可通过隔板通道传送到负极板表面,还原为水(H2O),其反应式如下:
 
        由于阀控式密封铅蓄电池具有内部氧离子循环反应体系,因此在充电过程中,电解液中的水几乎不损失,不需进行加水维护。
        2加强蓄电池的管理与维护措施
        2.1维护蓄电池的浮充供电
        在实际操作过程中,蓄电池维护人员需要根据电池使用环境调节浮充电压合理地设置好浮充电压。(1)选择浮充电压。合理地选择蓄电池的浮充电压是维护电池优劣的重点。阀控密封式蓄电池浮充电压的值,在环境25摄氏度温度时的浮充电压,可转变范畴为2.24±0.03V/单体,建议尽量取2.22±2.25V/单体。(2)选择浮充电压的标准。不仅要符合蓄电池充电中本身放电以及氧负荷所需的能量,还要确保电池在短时间放点之后可以足够的进行充电。否则,长时间的浮充容易导致电池发生欠缺充电的情况,降低电池容量。因此在蓄电池管理与维护过程中,维护人员需要严格遵守电池厂商提供的维护手册,设置合适的浮充电压。
        2.2科学设置电源装置的充电参数
        要想有效解决浮充电流调整不当的问题,就要科学设置电源装置的充电参数。对于电池自放电和爬电漏电导致的蓄电池容量不足,我们可把充电参数设为1~3个月。在这期间,可实施一次恒流充电—恒压充电—浮充电的补充充电,以维持蓄电池组的额定容量,保证蓄电池的安全运行。
        2.3蓄电池充电的维护
        蓄电池常用的充电方法有2种,即恒压充电法和定期均衡充电法。(1)采用恒压充电。恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。在整个充电过程中,由于电源电压保持不变,所以刚充电时,充电电流相当大,随着蓄电池端电压不断升高,充电电流逐渐减小。因此,采用这种方法充电时,可以避免蓄电池过量充电,但是由于充电初期,充电电流过大,所以也有可能损坏电池极板。(2)定期均衡充电。阀控式密封铅酸蓄电池组深度放电或长期浮充供电时,单体电池的电压和容量都可能出现不平衡的现象。如果充电电压长期偏低,就会造成蓄电池组中电压均匀一致性差、端电压偏差较大等现象。所以,当电池组容量明显不足和电池放电后在充电等情况下,需要对电池组进行均衡充电。根据《电信电源维护规程》规定,阀控铅酸蓄电池遇到下列情况时,应进行均衡充电。2只以上单体电池的浮充电压低于2.19V;放电深度超过20%;闲置不用的时间超过3个月;全浮充电时间每隔6个月均应充电一次。均衡充电压采用2.35V/单体±0.02V,均衡充电时间一般为10h左右。对于300AH蓄电池均充电压,应设置为56.4V。
        2.4常用蓄电池的测量方式
        2.4.1浮充电压测量法
        测量浮充电压是日常维护蓄电池的主要工作。在对蓄电池进行周期检查中,待发现蓄电池存在两只以上单体蓄电池电压在2.20V的时候,需要为这个蓄电池组进行充电,但进行浮充电压测量中,电池组进行相应时间放电,若是其中单一电池端电压急速下降到终止电压之下,说明这就是滞后单体。找出滞后单体后电池需及时对其实施相应的处理。
        2.4.2在线测试容量法
        这种容量测试法不须将电池组脱离系统,只要将高频开关电源的整流模块关闭,让电池组直接对系统放电,同时用万用表测量各电池的端电压的变化情况。这种测试方法简单,但是同样由于人工测量的时间间隔,存在某些单体过度放电的可能性。因此,为了安全起见,只能放电20%左右,而失效电池放电电压在放电深度20%的情况下与有效电池的放电电压不能有效区分开来,除非在深度放电情况下才能得到体现。所以相对于通信系统低于额定容量80%的电池视为失效电池。对失效电池要及时地进行更换,更换时新蓄电池的容量、型号与失效电池的容量、型号必须保持一致。
        2.5蓄电池在使用过程中的应该注意的事项
        为保证蓄电池的质量和性能,必须根据蓄电池的维护规程和厂家的维护标准对蓄电池进行必要的维护,在维护过程中要重点注意以下事项:(1)要根据蓄电池出厂标准设置开关电源的各项充、放电参数,浮充电压保持稳定,定时进行均充,定期进行蓄电池容量核对测试。(2)在使用过程中,要避免过充和过放,放电后要及时对电池进行充电。(3)避免大电流对蓄电池充、放电,以免活性物质脱落,极板变形。
        结语
        综上所述,直流电源设备对电力系统的安全工作有着积极意义。要想使得电力系统实现快速、健康的发展,就要对变电站蓄电池有清楚的认知,了解蓄电池常见问题及原因,并对其进行管理和维护,确保直流系统的正常运行。
        参考文献:
        [1]胡晓霞.浅谈蓄电池维护管理的几点体会[J].科技与创新,2018(24):60-61.
        [2]任亚芬.浅谈如何做好变电所铅酸蓄电池管理及维护[J].科技创新导报,2018(16):95.
        [3]张战友.如何加强蓄电池的管理与维护[J].神华科技,2019(3):68-70.
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