免维护蓄电池及充电设备运行维护探讨Word文档下载推荐.docx
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2.1高可靠性
采用开关电源特有的模块化设计，N+1热备份，大大提高了可靠性。
系统采用国际90年代的最新技术，所用IGBT器件的耐压水平，电流容量已完全能满足现代电源要求；
具有自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度小于±
3%。
体积小，重量轻，效率高，输出的纹波极小，有利于延长电池寿命。
系统采用模块叠加形式，维护方便。
2.2高智能化
现代电力电子技术与计算机技术相结合，可实现对电源系统的遥测、遥控、遥信、遥调，满足变电所综合自动化要求实现无人值守。
配合使用的监控模块采用大屏幂，液晶汉字显示，声光告警。
具有方便易于操作的优点，可通过监控模块进行充电模块参数设置，开关机控制。
蓄电池自动管理及保护，实现自动监测蓄电池的端电压，充放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充；
可按不同型号及种类的蓄电池设置不同的典型充电曲线进行。
3牡丹江电业局免维护蓄电池及充电设备
3.1武汉电力仪表厂生产
110KV西郊变、东京城变及渤海变蓄电池及充电设备于98年投入运行，充电柜型号GZD33—100/220。
电池型号UPS12—300，容量100AH，个数19支，单瓶电压12V，单瓶正常浮充电压13.5—13.8V，均充14.4—14.8V。
蓄电池自动运行过程曲线如下：
3.2哈尔滨九洲电力设备制造有限公司生产
110KV江南变、西山变、碾变、东郊变、桦林变直流系统于2000年安装投入运行，采用高频开关技术，充电柜型号GZDW111A—200AH/220V，蓄电池型号GFM-200Z，容量200AH，个数108支，单瓶电压2V，单瓶正常浮充电压2.22~2.24V。
原理框图如下：
各所直流图如下：
3.3烟台东方电子生产
110KV北郊、中心变直流系统于2001年安装投入运行，采用高频开关技术，型号为DF0210A型高频开关直流操作电源系统，蓄电池型号GFM-110Z，容量110AH，个数108支，单瓶电压2V，单瓶正常浮充电压2.22~2.24V，哈尔滨光宇制造。
35KV铁岭变、镜泊湖变于2000年安装投入运行，采用烟台东方电子DF0210—220/30直流操作电源系统（可控硅整流型），蓄电池UPS型，容量100AH，个数19支，其它参数同西郊变蓄电池。
4免维护蓄电池及充电设备的事故分析
牡丹江电业局的各种免维护蓄电池和充电设备，在实际运行中，因为免维护蓄电池不同于以往我们使用的铅酸和镉镍蓄电池，虽然具有日常维护量少，不用补液等优点，但是这不等于日常不用进行维护及运行监视。
在实际运行中我们在方面有过深刻的教训。
另外，高频整流电源系统，运行也不同于以往的硅整流直流充电设备，其高度智能化，采用现代的高频整流技术，结合微机技术，这就对我们检修和运行人员提出了更高的要求。
不掌握其特点和运行要求势必会造成不必要的损失。
4.1西郊变蓄电池长期欠充
西郊变2001年4月21日，10KV西联乙线送电，当操作到西联乙线开关合闸时，开关合不上闸跳跃，各回路红、绿灯闪烁，直流蓄电池组电压降低至140V左右，现场检查发现蓄电池容量下降，容量严重不足，不能满足合闸要求。
经过检修工区和运行工区有关人员现场分析判断，充电机对蓄电池组输出电压为230伏左右，而蓄电池铭牌上要求正常浮充状态电压应为（13.5~13.8）*19=256.5~262.2V伏左右，相差近26.5V蓄电池长期处于欠充状态，容量严重下降，才发生上述现象。
现场手动将充电机投在均充位置电压在260V左右，进行均衡充电1个小时后，合闸成功。
事后通过检修和运行部门的共同检查，当时蓄电池组电压为235伏，与充电机输出电压相同，测量单瓶电压大部分为12V左右，个别蓄电池为11V左右。
查看蓄电池上名牌要求单瓶浮充电压应为13.5~13.8V，而按浮充机工作电压235V根本不能满足蓄电池的浮充要求，蓄电池长期处于欠充状态，容量不能满足要求，因为当时蓄电池电压不能达到要求，所以不能进行放电核对其容量，采取以下措施：
调高充电机的浮充、均充、强充电压，使之达到浮充电压：
13.6*19=258.6伏；
均充电压：
14.6*19=277.4伏；
强充电压：
280.5伏。
打开充电屏前面板，按图纸找到调节均充、浮充、强充的电位器，首先调节浮充电压，将充电机把手切到均充位置，调节电位器，同时用表测量蓄电池端电压，调节到258.6V；
然后依次调节均充、强充电压到相应值。
对蓄电池组进行6个小时的均充，蓄电池组电压为277.4伏。
六个小时均充之后，恢复浮充状态进行浮充电运行，蓄电池组电压应为258.6伏
一个月后，蓄电池单瓶电压达到13.5伏以上后进行一次核对性充放电，检查蓄电池的容量和硫化程度。
运行人员要经常测试蓄电池组及单瓶电压，使每个蓄电池单瓶电压达到13.5伏以上。
核对后根据情况，对蓄电池采取补救措施；
一个月后检修、运行人员对西郊变蓄电池进行了核对性检查，具体过程见表1。
电池序号
9：
00分放电前
30分放电电流（10A）
10：
00分放电电流（10A）
1#
13.4
12.7
2#
13.5
10.58
10.4
3#
4#
5#
13.6
6#
11
7#
8.4
8#
9#
10.5
10#
11#
10.55
12#
13#
14#
13.7
15#
16#
17#
12.3
7.9
18#
19#
总
表1
根据表1可以看出个别蓄电池单瓶电压下降较快，而且随着放电时间的延长，单瓶电压落后的蓄电池个数也在增加，因此在放电一小时后停止放电，转入充电状态。
通过这次检查发现，西郊变蓄电池容量明显不足，按要求以0.1C（10A）电流对蓄电池放电，三小时内蓄电池单瓶电压不应低于12V，而这次只经过一小时就有7只蓄电池单瓶电压低于12V，最低的17#电池为7.9V。
调高蓄电池组充电电压，经过一个多月的浮充充电，对蓄电池的活化作用不明显，个别蓄电池已经硫化严重。
经过了解，西郊变蓄电池于1998年12月初安装时，当时没有厂家人员参与，安装人员不了解免维护蓄电池的使用要求，没有认真核对设备运行参数是否满足安全运行的要求，对运行人员也没有正确交代蓄电池组及充电机的运行维护情况，使蓄电池长期在欠充状态下运行，造成蓄电池的硫化。
生产厂家在设备出厂时，对充电机输出的浮充电压、均充电压及强充电压设定值较低，远不能达到蓄电池组的运行要求，造成蓄电池组长期欠充电。
安装后两年内检修人员没有对蓄电池进行过核对性充放电，不知道电池的运行情况是否良好，对蓄电池长期欠充情况不了解。
错误的以为，免维护蓄电池池就不用维护管理了。
运行人员没有充分了解蓄电池及充电设备的性能，没有对蓄电池的运行状况进行正确的监测，盲目认为免维护蓄电池不用正常测试维护。
以上多方面原因使西郊变蓄电池从安装到发现问题，将近两年半的时间没有人员维护监测，造成蓄电池硫化。
东京城、渤海变蓄电池组及充电机均同西郊变为一个厂家生产，吸取以上教训，对这两个所的设备也进行了一次检查。
检查发现东京城变蓄电池组及充电机运行状况良好，浮充电压、蓄电池组电压、单瓶电压均满足要求，没有发现问题。
渤海变充电设备设置电压也偏低，没有达到蓄电池技术要求，因为所内直流负荷较小，对蓄电池的影响不大，蓄电池的单瓶电压基本复合要求，当时采取措施与西郊变相同。
4.2GZDW111A直流系统蓄电池浮充电流抖动问题
充电柜型号GZDW111A—200AH/220V，哈尔滨九洲生产，采用高频整流模块作为直流蓄电池充电电源。
刚投运时，发现蓄电池电流表经常发生抖动现象，经实际测量，发现整流输出模块输出电流不稳定。
经分析发现此套设备有三个高频模块同时运行，每个模块额定输出最大电流10A，都投入时能输出30A电流，可以满足对蓄电池进行主充和均充的要求。
可是当正常负荷很小时，如正常运行蓄电池浮充电流大约为0.03~0.04A，而直流负荷又不大时，江南变正常负荷电流为2.8A左右，其他各所在3—5A左右，三个模块同时运行运行，每个输出电流还不到1A，这就造成三个模块进行均流控制的困难，使模块输出电流的不稳定，蓄电池充电电流发生抖动，这种现象要是长期下去那么对蓄电池的使用寿命将有很大的影响。
根据以上分析，采取以下措施，将三个模块停用一个，平时只是有两个模块运行，另一个备用，那么运行的模块每个输出电流就达到大约2A，模块输出电流趋于稳定，保证了蓄电池的安全运行。
对于江南变，因为负荷电流太小，停用一个模块后，还是出现电流抖动现象，我们采取在直流负荷回路增加阻性负载的办法来解决。
利用闲置的控制回路负荷开关，在屏内接一个500欧姆的电阻，人为增大直流负荷，提高模块的输出电流，也解决了浮充电流抖动的问题。
在这里需要注意的是电阻发热，容易烤坏临近的设备和接线，我们就做了一个固定支架，将电阻固定在屏内空间大的位置，这样就避免了影响其他运行设备的问题。
采取以上办法，在没有出现此类问题。
4.3东郊变GZDW111A直流系统电压异常告警
2000年11月，东郊变直流屏告警，现场检查发现，电压异常告警，合闸母线电压达到280V左右，此时工作的两块模块的输出电压也异常升高到280V左右，监控单元的故障灯报警，封闭式蓄电池内能够听见“丝丝”的过充电气泡声。
立即停用充电模块，用蓄电池带所内直流负荷，停用监控模块，此时，直流母线电压恢复正常。
首先采取以下措施，断开充电屏的交流电源，使充电设备断电。
过几分钟后，给上交流电，投入监控模块和充电模块，故障依旧。
初步判断是由于监控模块内部故障引起的电压异常。
此时，停用故障的监控、充电模块，将系统内备用模块投入运行。
备用模块直接接在直流控制母线上，给控制母线供电，带常规所内直流负荷，开关合闸电流由蓄电池供给。
之后经生产厂家来人检查发现，故障出现在监控模块内，有一个监控芯片损坏，造成输出模块电压异常升高，更换芯片后故障消除。
这里要说明，此套设备出现故障时，遇到故障处理不了时，应及时投入备用模块带出直流负荷，保证蓄电池不能过放电。
还应联系厂家尽快来人处理。
4.4结论
以上是我们在几年运行中遇到的典型问题，由此我们可以看出，免维护蓄电池不能认为是投入运行后就不需要人员来维护，只是相对其它蓄电池不需要加水，减少了维护量。
运行中还是需要监视其运行状态的。
而充电设备由相控设备逐渐发展到高频电源设备，在实时监测和智能化管理功能上有了很大的进步，但也存在不利于现场人员维修的问题。
5免维护蓄电池和高频充电设备的运行维护
免维护铅酸蓄电池为连续浮充电应用设计的，也可用于循环充放电使用。
充电方法必须采用限流—恒压方法进行。
蓄电池在恒压充电时电流逐渐减少，并最终趋于稳定，如果降至0.01C10以下，并保持3—5小时基本不变时这表明电池已基本充饱，可以转浮充运行。
充电机均可以根据根据事先设定好的运行参数，自动完成蓄电池的恒流充电、恒压充电和浮充电过程。
充电设备的参数，根据所配蓄电池的参数进行调整正确，一定要保证浮充电压、均充电压在合格范围内，保证蓄电池正常浮充电运行，不至于造成过充、过放电。
参数设定好后，如无特殊需要，不要随意更改。
蓄电池可以在-20C—+50℃内使用。
有效的工作温度5—35℃，如果要获得最佳的使用寿命应在15—25℃环境下使用。
蓄电池在运输、储存和安装过程中若时间很长会失去一定容量。
如果不需校核容量，当电池开路端电压≥2.13V时可以直接投入浮充运行，但开路端电压<
2.13V时应先进行均衡充电，然后投入浮充运行。
（额定电压12V蓄电池，端电压为12.8V）
为保证电池有足够的容量，每年要进行一次容量恢复实验，让电池内的活化物质活化，恢复电池的容量。
其主要方法是将电池组脱离充电机，在电池组两端加上可调负载，使电池组的放电电流为额定容量的0.1倍，每半小时记录一次电池电压，直到电池电压下降到1.8V／只（对于2V／只的单体电池）或10.8V／只（对于12V／只的单体电池）后停止放电，并记录时间。
静置2小时后，再用同样大小的电流对蓄电池进行恒流充电，使电池电压上升到2.35V／只或14.1V／只，保护该电压对电池进行8小时的均衡充电后将恒压充电电压改为2.25V／只或13.5V／只，进行浮充充电。
上述方法，可以放出蓄电池容量的80%，由于考虑到安全运行，也可以放出蓄电池容量的30~50%左右，这需要查蓄电池的放电曲线来进行。
每月应测一次电池单体电压及终端电压，检查充电设备运行参数是否在合格范围之内，有无故障告警信号。
检查一下外观有无异常变形和发热。
浮充总电压应达到蓄电池要求，并保持在1%之内。
不要单独增加或减少电池组中几个单体电池负荷，这将造成单体电池容量的不平衡和充电的不均一性，降低电池寿命。
如在整组电池抽出一部分做其它电源，或充电不在一起，放电时叠加一起。
正常浮充运行是不需要均衡充电，如发现出现以下情况应进行均衡充电：
1正常浮充时，蓄电池单体电压偏差超过0.1V。
2个别单体电池电压低于2.18V或13.4V。
3长期达不到浮充要求，每半年进行一次。
4放电后24小时之内未及时充电。
5长期小电流深度放电。
6过流放电（电流大于规定20%）和过量放电（超过额定容量10%应立即进行均衡充）。
7蓄电池因单只容量不够需更换时，只能一次性全部更换，不能仅把性能指标不够的蓄电池单独更换下来，否则会因蓄电池的内阻不平衡而影响整组电池的发挥，缩短整组电池的使用寿命。
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