剛 磊
(山東省專用通信局,濟(jì)南 250001)
在外部交流市電意外中斷情況下,蓄電池組仍能為負(fù)載設(shè)備提供不間斷電源支撐,保持設(shè)備持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。蓄電池組是電源供電系統(tǒng)的最后一道防線,對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)化精準(zhǔn)化維護(hù),是電源供電系統(tǒng)工作的重點(diǎn)。蓄電池的工作電壓、內(nèi)阻和溫升變化都是性能測(cè)試時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。核對(duì)性放電試驗(yàn)的目的是核實(shí)蓄電池的實(shí)際容量,并找出蓄電池存在的問(wèn)題和性能劣化表現(xiàn)。如果通過(guò)放電試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)存在落后蓄電池時(shí),可通過(guò)容量恢復(fù)充放電措施嘗試補(bǔ)救。
蓄電池性能檢測(cè)主要是依據(jù)我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)GB 50172-2012《電氣裝置安裝工程 蓄電池施工及驗(yàn)收規(guī)范》以及DL/T 724-2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程》,對(duì)蓄電池進(jìn)行定期巡查檢修和在線或離線放電試驗(yàn)。閥控蓄電池安裝完成后,初始充放電不正確對(duì)電池造成的傷害很難在今后的運(yùn)行過(guò)程中恢復(fù),對(duì)電極板的損害更是永久性的。[1]
(1)蓄電池室通風(fēng)、照明及消防設(shè)備完好,溫度符合要求,無(wú)易燃、易爆物品。
(2)蓄電池組外觀清潔,無(wú)短路、接地。
(3)各極柱連接條連接牢靠無(wú)松動(dòng),端子無(wú)爬酸。
(4)蓄電池外殼無(wú)裂紋、漏液,呼吸器無(wú)堵塞,密封良好,電解液液面高度在合格范圍。
(5)蓄電池極板無(wú)龜裂、彎曲、變形、硫化和短路,極板顏色正常,無(wú)欠充電、過(guò)充電,電池溫度不超過(guò)35℃,溫度對(duì)蓄電池壽命的影響如圖1所示。
圖1
外界溫度的升高會(huì)使電池內(nèi)部反應(yīng)物的擴(kuò)散速度加快,電荷輸運(yùn)速率加快、電化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)遷移更容易發(fā)生,從而導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻降低[2]。長(zhǎng)期處于這一環(huán)境中的電池板柵可因之而變形甚至穿孔損壞,易使活性物質(zhì)脫落并阻礙電極反應(yīng),另外還可能導(dǎo)致電池發(fā)生熱失控。
(1)放電有多種方式,下面介紹常用的幾種:一是利用放電儀離線放電:使用負(fù)載電阻儀器對(duì)蓄電池進(jìn)行放電,記錄放電期間的電壓、電流,分析電池容量。二是利用放電儀在線放電:使用儀器對(duì)蓄電池在線放電,提高安全性,如果期間市電停電,可隨時(shí)終止試驗(yàn),保障負(fù)載設(shè)備供電安全。三是降低浮充電壓:調(diào)整蓄電池浮充電壓至48V,通過(guò)觀測(cè)蓄電池電壓下降情況來(lái)判斷有無(wú)落后蓄電池。
(2)蓄電池的標(biāo)稱值不同,放電時(shí)所設(shè)定的終止電壓亦不相同,參照?qǐng)D2。放電采用的小時(shí)率可依據(jù)工作實(shí)際情況而定,具體小時(shí)率和容量對(duì)應(yīng)關(guān)系,此處不再贅述。注意放電前,應(yīng)提前計(jì)算前端設(shè)備的帶載負(fù)荷率,確保放電終止后負(fù)載與蓄電池充電電流之和不能超過(guò)電源設(shè)備負(fù)載率的80%,否則會(huì)影響設(shè)備安全。
圖2
(3)放電深度根據(jù)不同情況進(jìn)行設(shè)定。比如新蓄電池組的驗(yàn)收試驗(yàn),一般按照80%的預(yù)防容量進(jìn)行設(shè)定,而在網(wǎng)運(yùn)行三年以上的蓄電池,考慮到設(shè)備性能的劣化,建議按60%進(jìn)行放電。
(4)若設(shè)備僅配置一組蓄電池,可根據(jù)實(shí)際情況按60%放電。若設(shè)備配置了兩組蓄電池,且運(yùn)行時(shí)間不久,默認(rèn)按80%放電,但完成第一組蓄電池測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)電池性能普遍較差,第二組測(cè)試可按60%放電,保證蓄電池安全。
目,前各行業(yè)常用在線放電方式,借助負(fù)載電阻放電儀的智能化分析功能,對(duì)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性容量放電試驗(yàn)。試驗(yàn)期間以及完成后,均可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,掌握整組蓄電池性能狀況。如圖3、圖4、圖5。另外,可以使用紅外測(cè)溫設(shè)備加以輔助分析。
圖3 放電前的電池電壓
圖4 放電終止后的電池電壓
圖5 放電時(shí)電池的特性曲線圖
圖6 各單體電池實(shí)際容量柱狀圖
性能分析:通過(guò)放電測(cè)試可以發(fā)現(xiàn),電池電壓在一定時(shí)間之后普遍下降速率增快,當(dāng)任何一只蓄電池電壓達(dá)到電壓設(shè)定下限是,放電測(cè)試將被即刻終止,并按照設(shè)定的電流值進(jìn)行充電。放電試驗(yàn)完成后,根據(jù)分析比對(duì)電池性能,確定是否存在落后電池以及整組蓄電池的性能總體狀況,按需進(jìn)行單只或整組蓄電池的更新替換??偟膩?lái)說(shuō):當(dāng)機(jī)房單體電池容量小于80%的數(shù)量超過(guò)20%,建議整組報(bào)廢;當(dāng)基站電池容量小于60%的單體數(shù)量超過(guò)30%,建議整組報(bào)廢。
總之,經(jīng)過(guò)外觀檢查、性能測(cè)試,可以將蓄電池設(shè)備存在的問(wèn)題和缺陷暴露出來(lái),找出潛藏的隱患并把它消除在萌芽之中??梢哉f(shuō),借助蓄電池放電儀表對(duì)蓄電池進(jìn)行放電,提升了日常維護(hù)效率,減輕了應(yīng)急維護(hù)壓力,確保了蓄電池性能質(zhì)量,使設(shè)備負(fù)載供電安全得到進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)。