现在110kV、35kV等级的中低压变电站内,配备蓄电池的设备主要是直流屏和通讯设备。就如何延长直流屏的备用蓄电池运用寿命问题做一简略讨论。
1直流屏系统对蓄电池的运转要求
蓄电池作为直流屏系统的备用电源,要求平常保持在必定的充电水平,以便在直流屏高频开关电源或硅整流设备交丢失电,发生故障导致不能输出直流电源时,能及时投入,然后不影响站内直流设备和直流回路的正常运转。因而,蓄电池本身功能应能满足其容量、电压在必定时刻内(包括直流电源设备检修期间),维持在较高水平。只要这样,才干确保站内直流屏系统的安全牢靠运转。
⒉蓄电池的运转现状
跟着无人值守变电站的普及,变电站直流屏系统逐渐选用免保护铅酸蓄电池。部分变电站运转、检修人员把“免保护”理解为“不保护”,站内蓄电池的实践运转情况往往不尽善尽美。
以两座35 kV变电站为例,两站同时替换免保护铅酸蓄电池,运转两年期间,每年对电池只进行一次深度活化,蓄电池运转情况多为浮充情况,保护量确实很小,电池的各项参数契合规程要求。但到第三年,变电站部分电池电压开始下降,至第三年末,大多数电池电压下降到标准值以下,单个电池降至8V以下。第四年头,蓄电池均充已不能转为浮充电,其功能指标不能满足运转要求,只得替换一组新的蓄电池。
变电站蓄电池也存在同样的问题。两变电站的蓄电池的运用年限均在3年以内,远远达不到厂家设计的5年年限,直接缩短寿命40%。
3 导致蓄电池寿命缩短的原因剖析
3.1 沿用厂家主张和习气做法
因为是免保护蓄电池,且直流屏系统为自动操控充电模式,运转比较牢靠,按厂家主张,每年只进行一次活化。因为前两年运转情况良好,随即认可了对蓄电池的这种管理模式。因为电池潜在的问题,前两年在运转中并未显露出来,多年运转后,电池容量大幅度下降。
3.2运转情况的不同,电池老化的程度也不同
35kV变电站,处在结尾,运转方法单一,操作时机很少,电池的放电量很低,几乎得不到活化,容量下降很快;而110kV蒙阴变电站是枢纽变电站,运转方法多变,操作频频,电池常常放电,且放电量很大,活化频率较高,容量易保持在较高水平。
3.3对蓄电池功能缺乏了解,日常运转保护管理不当
依照直流屏系统反事端办法要求,浮充电运转的蓄电池组,除制造厂有特殊规则外,应选用恒压方法进行浮充电。浮充电时,应严格操控单体电池的浮充电压上、下限,避免蓄电池因充电电压过高或过低而损坏,即避免长时刻过充电或欠充电。以现在遍及运用的阀控式密封铅酸蓄电池为例,实践证明,实践的浮充电压与规则的浮充电压相差5%时,其运用寿命将缩短一半。
蓄电池浮充电压一般按U(25)=E+0.1设定(E为单体电池额外电压),生产厂家有阐明的,应依照阐明要求进行设定。均充限流电流可按I=(0.1~~0.125)C10(C10为蓄电池10小时率放电电流)进行设定,最大充电电流不能超过1.5C10。而在日常保护中往往忽略这个细节,不能根据不同类型、厂家的蓄电池对充电参数的具体要求不同区别对待,而是选用统一的均、浮充电参数,甚至随意设置充电参数,终究导致了对蓄电池功能的损坏。
别的,还要避免过放电。过放电电压的设定:以2V电池为例,阀控密封铅酸蓄电池放电时限为10 h,放电电压为1.8~1.9 V。
3.4系统参数的改变,使蓄电池的充放电频率和深度下降,加速了电池老化,进而大幅度下降容量
变电站原有的系统,断路器的操作组织均为电磁型,合闸电流大,且指示灯为大电流的灯泡,使蓄电池的放电电流增大,均充电次数多,可使电池常常得到活化,电池的容量一直保持在一个较高水平。跟着断路器的操作组织逐渐替换为弹簧储能型,合闸电流很小,且指示灯也替换为小电流的节能型灯泡,使蓄电池的放电电流减小,几乎没有均充时机,只运转在浮充情况,电池的活化频率极低,电池的极板活性物质逐渐固化,使电池的容量逐渐下降,直至下降到标准值以下。
3.5其他要素影响
蓄电池装置不标准,存储运送中对蓄电池的损坏及蓄电池的工作环境温度、通风情况等不契合要求也会对蓄电池的功能及寿命形成不利影响。无人值守条件下监测系统不完善,也是形成缩短运用年限的一个重要原因。
这儿重点剖析环境温度的影响。阀控密封铅酸蓄电池因为结构原因(极板紧密装置、贫液设计、完全密封)散热不利,其充电电压与温度关系密切。具体说,阀控密封铅酸蓄电池的充电电压具有负温度系数:-3 mV/℃。即温度每升高1℃,单个蓄电池充电电压将下降3 mV。不然,易形成热失控(热失控:充电时,蓄电池内部气体复合本身便是放热反应,使蓄电池内部温度升高,如浮充电电压不变,充电电流将增大,析气量增大,促使温度升得更高,而因为结构原因不易散热,将形成热失控。别的温度过高,将导致极板活性物质脱落,极板变
形和腐蚀,而使电池寿命变短。所以,必定要根据环境温度的变化,对浮充电压进行补偿,还应有防高温办法)。
4相关对策
针对以上剖析及现场查询统计发现,从用户视点来说,形成蓄电池运用寿命缩短的主要原因还有以下几点,针对这些要素,可采取相应的办法。
活化深度、周期固定。针对这一问题,可人为的缩短活化周期,例如由每年一次改为每季度、每月一次;改变活化深度,例如每月进行一次小容量放电(放电深度的30%),每季度进行一次中等容量放电(放电深度的50%),每年进行一次大容量放电(放电深度的 100%,放电深度要严格掌握,避免将蓄电池放垮)。
运转情况不同。可进行相关保护管理制度的完善,加大对电网结尾变电站蓄电池的监测力度,增加巡视次数。
测量和记录蓄电池室内环境温度;
检查蓄电池的清洁度、端子的损伤痕迹,外壳及壳盖的损坏或过热痕迹;
检查壳盖、极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾分出;
蓄电池外壳和极柱的温度;
蓄电池组的浮充电压、浮充电流;
每半年检测单体蓄电池的端电压和内阻,若内阻大于80 mQ时,应及时活化或替换;
每年以实践负荷做一次核对性放电(春秋季节比较适合);
防高温、防过充电、过入电、及时充电(蓄电池放电后,尽快充电)。
无人值守监测手段落后。可装置先进的蓄电池在线监测系统,实时监测其运转情况,并经过远动传输至监控中心。
直流屏蓄电池运转环境不契合要求。可在主控室装置可完成远方操控的调温、通风设备。依照反事端办法要求,浮充电运转的蓄电池组,应严格操控所在蓄电池室环境温度,不能长时刻超过30℃,避免因环境温度过高使蓄电池容量严重下降,运转寿命缩短。
直流屏的蓄电池装置工艺不标准。针对各种外部要素影呼应采取的相应办法。实践上蓄电池的运转质量是由产品质量、装置质量和运转保护质量一起决定的。产品质量归于厂家要素,而经过完善蓄电池的装置工艺进步其运转质量,是用户有必要做到也是完全可以做到的。
蓄电池装置前有必要彻底检查蓄电池的外壳。仔细检查有无决裂处。
蓄电池应尽可能装置在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,避免阳光直射。蓄电池之间距离一般大于50 mm,以便散热良好。
装置前,应验证蓄电池生产与装置运用之间的时刻距离。逐一检测蓄电池的开路电压。一般要在3个月以内投入运用。不然,应先均衡充电。
肯定禁止选用新、老组合方法的蓄电池组。不同容量的蓄电池肯定不可在同一组中串联运用。
装置前,需要用铜丝刷清刷端柱连接面,以下降触摸电阻。
新装置的蓄电池组,应进行核对性放电实验。
导致蓄电池运用寿命缩短的要素还有厂家要素等。但就用户视点讲,经过实施必定的保护办法,可以有效的进步变电站蓄电池的运转效率,然后延长其运用周期,削减供电企业在这方面的出资,确保了直流屏系统乃至整个电网的安全、牢靠运转。