变电站阀控式铅酸蓄电池3 h率放电核容方法研究

童杭伟，李 民，莫雪梅

(1.国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江 杭州 310014；2.国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000)

变电站阀控式铅酸蓄电池3 h率放电核容方法研究

童杭伟1，李 民2，莫雪梅2

(1.国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江 杭州 310014；2.国网浙江省电力公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000)

1 概述

目前，各地均存在直流运行设备多但专业维护人员不增甚至减少的情况，有些地区直流检修专业人员只有1～3人，且他们很大一部分工作时间用于每年的蓄电池核对性充放电工作，导致使设备正常的性能检修维护工作时间则相对较少。

DL637-1997《阀控铅酸蓄电池订货技术条件》和国网公司《直流电源系统检修规范》对阀控铅酸蓄电池容量测试均规定采用10 h放电率的测试方法。一组蓄电池组的核容工作，包括完成放电和充电的整个过程需要花费2位检修人员2天时间，且需全程现场监测，比较费时费力。

此外，一些极柱腐蚀较为严重的蓄电池，采用10 h放电率核容显示电池容量正常，但在变电站事故情况下仅蓄电池组供电，短时输出较大电流时则引起极柱熔断造成事故。若能采用大倍率放电核容的方法，则很多类似隐患都可及时暴露出来。

YDT799-2010《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》中有10 h率、3 h率和1 h率3种核容技术要求。第6.6条规定“10 h率容量第1次循环应达到0.95C10；在第3次循环之前，10 h率容量应达到C10；3 h率容量应达到0.75C10；1 h率容量应达到0.55C10”。但该标准没有提出在多倍率放电电流下如何确定容量不足电池的具体参数要求。

通过查询阀控铅酸电池的特性参数，了解到电池在不同放电率下具有一定的规律性。图1是某电池的GFMD-C型阀控铅酸蓄电池在不同放电率下的典型放电曲线。

图1中分别标示了0.1 C10～1.0 C10的12条电池放电曲线，表明了在不同放电电流的情况下放电时间和电池容量有一定的相关性。因此，通过放电典型曲线的试验验证，对其他类型的阀控铅酸蓄电池在多种倍率下进行容量有效判别具有可行性。

图1 GFMD-C型电池在不同放电率下的典型放电曲线

2 研究内容

对一个厂家的2个不同容量的单体电池和2个厂家的2组不同容量的电池组(见表1)，分别进行10 h率和3 h率放电电流核容试验比对，以期发现10 h率和3 h率放电核容的相关性。

表1 阀控式铅酸蓄电池试品情况

3 10 h率和3 h率电池核对性容量试验

放电电流分别采用1.0 I10倍率及2.5 I10倍率，对各单体电池和电池组分别进行电池容量核对性试验，试验结果详见表2。

表2 阀控式铅酸蓄电池不同放电电流试验情况

3.1 2个不同容量的单体电池放电核容试验分析

对同一厂家的111号、222号2个试品分别进行1.0 I10和2.5 I10放电电流容量核对性试验，根据表2的试验结果，对满容量的111号单体电池进行1.0 I10和2.5 I10放电电流核容，试验结果比较接近。对容量不足的222号单体电池进行1.0 I10放电电流核容，结果为64.3 %，比2.5 I10放电电流核容结果大5.2 %。

3.2 2组不同容量的电池组放电核容试验分析

对不同厂家的2组不同容量的电池组分别进行1.0 I10和2.5 I10放电电流容量核对性试验，放电终止时各电池电压值分布如图2和图3所示。

图2 序号3电池组3 h及10 h率放电终止时各电池电压

从图2电池组放电终止时各电池的电压分布看，3 h及10 h率放电电池电压曲线比较吻合，且最低电压电池均为10号。

图3 序号4电池组3 h及10 h率放电终止时各电池电压

从图3放电终止时各电池的电压分布看，3 h及10 h率放电电池电压曲线趋势基本一致，且最低电压电池均为17号。

4 结论

(1) 阀控式铅酸蓄电池采用1.0 I10放电电流(3 h率)和2.5 I10放电电流(10 h率)的核容试验结果较为接近，误差在±10 %以内。

(2) 阀控式铅酸蓄电池组采用1.0 I10放电电流(3 h率)和2.5 I10放电电流(10 h率)的核容试验，这对于发现容量最小的单体电池具有较好的一致性。

由此可见，变电站用阀控式铅酸蓄电池采用3 h率放电核容的方法具有一定的有效性和可行性，且能大大减少放电工作时间，提高直流检修人员的工作效率。

2013-08-13。

童杭伟(1968-)，男，高级工程师，主要从事直流电源管理、电网防雷技术研究。

李 民(1974-)，男，技师，主要从事直流电源检修工作。

莫雪梅(1972-)，女，工程师，主要从事直流电源检修工作。