張建剛　李建豪

摘 要：閥控式蓄電池具有在應(yīng)用期間無(wú)需加水加酸、無(wú)液體滲漏與酸霧排除、檢修工作量低等特征，故而在變電站直流系統(tǒng)建設(shè)中有廣泛性應(yīng)用。但既往大量應(yīng)用實(shí)踐表明，該類電磁在應(yīng)用期間，對(duì)其具備的運(yùn)行環(huán)境與維護(hù)工作提出很多注意事項(xiàng)。以上實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是值得使用者借鑒的。本文主要對(duì)閥控式蓄電池在通信電源中的具體應(yīng)用情況做出較詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：通信電源 閥控式蓄電池 工作原理 應(yīng)用形式 運(yùn)行維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）04（a）-0108-02

伴隨著供電企業(yè)的壯大發(fā)展，其對(duì)供電過(guò)程可靠性與安全性提出更高的要求，直流電源系統(tǒng)成為了變電站系統(tǒng)中一、二、三次設(shè)備設(shè)施的主要操作電源，在變電站運(yùn)行期間占據(jù)重要地位。蓄電池是電源系統(tǒng)的重要構(gòu)成，其重要性也是無(wú)可非議的，特別是在220kV及以下的終端變電站。

1 閥控式蓄電池的工作原理分析

和防酸隔爆式蓄電池相比較，閥控式蓄電池就是將運(yùn)行期間所應(yīng)用到的電解液，在電池出廠前期就輸注至極板與隔板內(nèi)，而無(wú)游離電解液參與產(chǎn)品的生產(chǎn)制作過(guò)程，利用負(fù)極板的潮濕狀態(tài)去增強(qiáng)自體對(duì)氧氣的吸收能力，為預(yù)防電解液量降低情況的出現(xiàn)，則需對(duì)蓄電池實(shí)施全密封措施，在充電過(guò)程與沖頂結(jié)束片刻，閥控式蓄電池會(huì)形成水被電解的現(xiàn)象，多數(shù)情況下，正極有氧氣形成，而負(fù)極有氫氣溢出。因?yàn)樵擃愲姵厣a(chǎn)期間應(yīng)用了免維護(hù)極板，使氧氣析出期間電位有所提升，外加反應(yīng)區(qū)與反應(yīng)速率之間的差異性，故而出現(xiàn)了正極氧氣生成時(shí)間早于負(fù)極氣體出現(xiàn)時(shí)間的情況。因?yàn)殚y控式蓄電池自身結(jié)構(gòu)的特殊性，以致其內(nèi)部在較長(zhǎng)時(shí)間段中會(huì)滯留一定壓力與氣體，維護(hù)并促進(jìn)以上電解反應(yīng)的發(fā)生與進(jìn)行，同時(shí)對(duì)負(fù)極氫氣析出過(guò)程形成一定抑制作用，降低了電池中水分的耗損量，保證電池長(zhǎng)期處于密封式的運(yùn)行狀態(tài)中。

2 閥控式蓄電池在通信電源中的運(yùn)用

2.1 適宜環(huán)境

閥控式蓄電池對(duì)其安裝環(huán)境提出一定要求，應(yīng)盡量被安設(shè)在通風(fēng)換氣條件優(yōu)良的通信機(jī)房?jī)?nèi)，且保持機(jī)房室內(nèi)溫度≤27℃，機(jī)房周邊環(huán)境的最適溫度為11℃～26℃。有研究發(fā)現(xiàn)[1]，閥控式蓄電池溫度與壽命存在明顯的相關(guān)性，例如，但溫度為15℃時(shí)，其運(yùn)行壽命為22年，而溫度為25℃時(shí)，運(yùn)行壽命為20年，但溫度上升至35℃時(shí)，其運(yùn)行壽命減縮至10年。對(duì)于閥控式蓄電池的安設(shè)方位，盡量選擇干燥、陰涼處，以防陽(yáng)光直射，在機(jī)房向陽(yáng)部位應(yīng)進(jìn)行擋陽(yáng)處理。保證閥控式蓄電池組間空間預(yù)留的充足性，以為電磁后續(xù)檢修工作的開(kāi)展創(chuàng)造便利條件。針對(duì)UPS應(yīng)用閥控式蓄電池組的維修通道中，應(yīng)敷設(shè)具備絕緣性能的膠墊。

2.2 常規(guī)維護(hù)工作

閥控式蓄電池在維護(hù)進(jìn)程中，應(yīng)予以如下幾項(xiàng)問(wèn)題一定重視：（1）禁止將閥控式蓄電池與防酸式蓄電池安裝在相同的供電系統(tǒng)內(nèi)；新、舊閥控式蓄電池也不能混合應(yīng)用。（2）針對(duì)具有高動(dòng)力性、環(huán)境集中性的監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以上系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥控式蓄電池組的總電壓、電流、溫度等指標(biāo)的全面檢測(cè)，并保證蓄電池組檢測(cè)工作定時(shí)、定期開(kāi)展。在電池監(jiān)測(cè)裝備的協(xié)助下，能對(duì)電池的充、放電過(guò)程以運(yùn)行性能等指標(biāo)有更全面了解，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理故障問(wèn)題。

2.3 檢查工作

閥控式蓄電池的檢查工作，主要是對(duì)其物理性能的檢測(cè)，例如檢查蓄電池內(nèi)部是否存在磨損、變形或腐蝕等現(xiàn)象，蓄電池極柱與連接條的清潔度，蓄電池連接處的緊湊性；閥控式電池極局部位置是否出現(xiàn)爬酸、漏液巔峰問(wèn)題；蓄電池周邊時(shí)候存在酸霧、酸液外溢等情況；蓄電池殼體是否存在滲漏、損傷及變形狀況，連接處溫度的適宜性等。

此外，也要加強(qiáng)對(duì)閥控式蓄電池過(guò)度放電情況的檢查，蓄電池過(guò)度放電情況多出現(xiàn)在交流電源停電后，很可能會(huì)造成蓄電池長(zhǎng)時(shí)間處于負(fù)載供電的狀態(tài)中。蓄電池過(guò)度放電直至其電壓過(guò)低后處于零點(diǎn)時(shí)，會(huì)造成電池中大量硫酸鉛被吸附至蓄電池陰極柱表層，促進(jìn)陰極柱“硫酸鹽化”進(jìn)程。為延長(zhǎng)蓄電池的使用年限，規(guī)定在啟動(dòng)與閉合電源系統(tǒng)時(shí)要加強(qiáng)對(duì)電池放電狀況的檢查，結(jié)合放電時(shí)間與放電電流積分去測(cè)算放電容量，當(dāng)放電容量達(dá)到20%時(shí)，要在監(jiān)控模塊上詳細(xì)記錄相關(guān)信息，在市電正常后要進(jìn)行均勻充電。

2.4 充放電工作

在閥控式蓄電池應(yīng)用之前，無(wú)需對(duì)其進(jìn)行充電，但應(yīng)落實(shí)補(bǔ)充充電工作準(zhǔn)備。結(jié)合閥控式蓄電池說(shuō)明書(shū)中的相關(guān)內(nèi)容，去規(guī)劃補(bǔ)充充電形式及充電期間所用電壓值。多數(shù)情況下，建議采用恒壓限流充電法進(jìn)行補(bǔ)充充電，其充電電流<0.2C10（C10=電池的額定容量）。當(dāng)單體電池額定電壓為2V、6V時(shí)，單體電池電壓分別為2.30～2.35V、6.90～7.05V，充電時(shí)間分別為24h、24h。

放電終止的判斷依據(jù)如下：（1）對(duì)電池組定期開(kāi)展核對(duì)性放電試驗(yàn)，釋放額定容量的30%～40%；（2）針對(duì)電池組容量放電試驗(yàn)，理論上應(yīng)釋放出80%的額定容量。（3）電池組中所有單體抵達(dá)放電終止電壓。針對(duì)放電電流≤0.25C10，放電終止電壓可取用1.8V/單體；若放電電流>0.25C10，放電終止電壓可取用1.75V/單體[3]。

3 閥控式蓄電池運(yùn)行維護(hù)中的注意事項(xiàng)

3.1 均浮充電控制

若閥控式蓄電池投入應(yīng)用日期與出廠日期間隔時(shí)間較長(zhǎng)，電池歷經(jīng)長(zhǎng)期自放電過(guò)程，容量損失量將會(huì)明顯增加，且單體電池從放電大小存在差異，以致電池的比例、端電壓等喪失均衡性，投入應(yīng)用前應(yīng)采用均充電壓進(jìn)行初充電處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池自放電狀況的有效補(bǔ)充，并強(qiáng)化電池端電壓的均勻性，若不采用以上措施。將會(huì)造成部分電池在運(yùn)行過(guò)程中演變成落后電池并降低整組電池的實(shí)用性。

3.2 日常維護(hù)

應(yīng)加強(qiáng)單體與電池組浮充電壓，電池外殼與極柱表層溫度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以上監(jiān)測(cè)通常是在直流高頻開(kāi)關(guān)電源電池巡檢功能被安置后即可實(shí)現(xiàn)，并將其以遙信報(bào)警量的形式輸送至SCADA系統(tǒng)內(nèi)。

電池的殼蓋形體變化與滲漏、極柱與安全閥周邊滲液、酸霧溢出情況的檢查，以上兩項(xiàng)任務(wù)一個(gè)在日常巡檢中完成，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理安全隱患。

定期（通常是每間隔半年）對(duì)蓄電池之間連接條的緊湊性進(jìn)行檢查1次，若連接條未擰緊，則可能會(huì)造成連接端接觸電阻數(shù)值上升，在大電流充、放電期間，可能會(huì)造成連接條發(fā)熱，情況嚴(yán)重時(shí)熔化電池蓋或形成明火。

3.3 定期充放電試驗(yàn)

每年均需進(jìn)行1次核對(duì)性充放電，放電深度為30%～40%C10。試驗(yàn)期間要認(rèn)真、詳細(xì)的記錄信息并書(shū)寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告。

針對(duì)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)4～5年的蓄電池，很可能會(huì)因?yàn)榍捌谶\(yùn)行環(huán)境條件惡劣或參數(shù)設(shè)置不科學(xué)而造成電池內(nèi)阻上升。針對(duì)以上情況，應(yīng)對(duì)蓄電池進(jìn)行活化處理，若容量無(wú)法有效恢復(fù)，則需實(shí)施更換措施。

4 結(jié)語(yǔ)

閥控式蓄電池具有體積較小、運(yùn)行相對(duì)封閉、現(xiàn)場(chǎng)可進(jìn)行組裝、無(wú)需專用蓄電池室且應(yīng)用期間無(wú)需加水加酸等優(yōu)勢(shì)特征，故而最近幾年中應(yīng)用范疇有不斷拓展的趨勢(shì)。但是影響該類電池運(yùn)行壽命的因素相對(duì)較多，應(yīng)積極為其創(chuàng)設(shè)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，加強(qiáng)各種維護(hù)、檢修流程的落實(shí)，保證日常維護(hù)與充放電試驗(yàn)效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理電池內(nèi)存留的缺陷，進(jìn)而確保其能安全、可靠、長(zhǎng)期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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