火力发电厂及光伏电站蓄电池的运行与维护

张举

（南阳鸭河口发电有限责任公司，河南南阳473000）

1 工程概况

南阳鸭河口电厂直流电源系统从2006年伴随电厂发电开始投运，运行正常，日常维护量较小，采用的是德国荷贝克电源公司生产的容量为2000Ah的2组蓄电池，分别运行于2段直流母线上。从电厂投运以来，蓄电池组在事故运行中发挥了举足轻重的作用，为一类设备的可靠运行起到了重要的保护作用。南阳鸭河口电厂分别采用2组直流屏及充电装置分别对2组蓄电池组进行充电运行，2段直流母线之间经联络开关（正常断开状态）连接，当交流电源发生故障时，蓄电池组通过直流屏向重要辅助设备提供直流电源，以保证辅助设备起动运行。例如，UPS电源、直流油泵、盘车电机、事故照明等重要辅助设备。同时，也为发电机、汽轮机、高压开关、线路保护，低压开关等重要设备提供了控制、保护、通信等可靠电源。

2 新旧蓄电池组的特点

阀控密封式铅酸蓄电池和旧式铅酸蓄电池（早期生产的开口式蓄电池）相比使用起来更简便，并可与通信设备同室安装，无须人员值守，并增设了在线巡检装置，不间断地对各蓄电池电压进行检查，省去了日常人工大量的维护工作。新型电池减少了蓄电池分解出的有害气体，减少了对周围的环境产生的污染，同时也提高了电池的使用寿命。

3 蓄电池日常运行要求

根据直流系统运行规范的有关要求，阀控式密封铅酸蓄电池组在正常运行时以浮充电方式（充电控制器可设置）运行，电压值控制为2.23V×n（n为蓄电池单体个数）。在运行中，每次巡检时记录一次蓄电池组电压、浮充电流及蓄电池组的单体电压值，并记录环境温度。比较单体蓄电池的压差不超过标准值。

4 蓄电池进行充放电的有关试验及方法

4.1 核对性充放电试验

要对新安装蓄电池组应进行一次完全性放电试验，以激活蓄电池内的活性物质，同时对电池的容量进行检查。试验时每隔一小时记录蓄电池组单体电压值。待放电工作结束后，应立即对蓄电池组进行充电。此时应采用0.1倍的额定容量电流进行恒定电流进行充电，当蓄电池组电压上升到额定电压值（n×2.23V）时，将自动（充电装置上可以设定）转为恒压充电。

4.2 均恒电压充电

在设定的额定电压充电时，在额定容量的充电电流逐渐变小，当充电电流减小到0.1倍额定容量时，充电装置开始起动计时功能，并保持3h不变。计时结束后，充电装置自动转化为正常的恒电压充电运行模式。同时，在充电过程中要进行温度补偿，即对每只单体蓄电池充电电压随环境温度给予一定量的补偿，避免蓄电池因大电流充电时电池内部液体损耗大，液体流失严重情况发生而使蓄电池使用寿命受到影响。

4.3 补充充电

由于蓄电池长时间保持恒定电压，却并不带负荷运行，为了提高电池使用寿命，定期对蓄电池进行一次补充充电，一般设置为1~3个月。直流充电装置对蓄电池进行一次最高单体电压充电，充完后自动恢复正常运行模式，以保证蓄电池组一直都具有额定容量，从而保证了重要设备运行的安全性和可靠性。

5 蓄电池日常操作

根据现场运行情况的分析，长时间运行的蓄电池大多故障是因为平时的维护不当造成的。应定期对蓄电池进行维护：（1）应经常检查蓄电池巡检及监控装置有无报警，并对报警信息进行处理和消缺；（2）蓄电池组中各单体蓄电池间的开路电压最高与最低压差不应大于0.02V；浮充时单体蓄电池端电压的最大差值不应大于0.05m V。

如有以下情况时，应进行更换备用电池并进行充放电处理：（1）蓄电池进行浮充时，单体电压低于2.18V低值时应退出电池组运行；（2）蓄电池组与系统脱离时间较长不用。

6 阀控式密封铅酸蓄电池使用中应注意事项

阀控式密封铅酸蓄电池使用中，应注意的事项包括：（1）铅酸蓄电池在每次放电试验后，应按照技术规范及电池说明书及时进行充电；（2）避免蓄电池组过电流、过电压充电；（3）避免使蓄电池组长期与系统脱离不用；（4）避免使蓄电池组耗电时间超过使用时间要求。

7 常见阀控式蓄电池失效原因

常见阀控式蓄电池失效原因包括：（1）蓄电池在生产制造时本身存不能解决的问题，这会给电池的使用带来一定的影响，如正负极板的腐蚀、水耗损，除此之外，还有负极硫酸盐化、热失控等；（2）使用环境因素的影响。据试验资料[1]记录，当蓄电池组温度高于正常室内标准温度时，每升高6~10℃，蓄电池寿命将缩短一半，这大大制约了电池的使用效率，影响使用效果，因此，应重视环境温度对电池的影响，并采取通风和防火措施。

8 阀控式密封蓄电池的日常检验方法

阀控式密封蓄电池的日常检验方法

1）蓄电池放电法。将蓄电池组与母线脱离，以10h额定电流的速率对蓄电池组进行放电，并对每只蓄电池单体电压进行测量。当降到规定值（单体电压降至1.8V）时应放电结束，计算得出蓄电池组在这一时间的所放容量。该方法准确计算出了蓄电池组的容量，但也浪费了电池组能量。

2）蓄电池电压巡检系统。在放电试验过程中，找出单体电压下降最快的一只，再对该只蓄电池在线进行放电，该只蓄电池放电至规定值时，得出的时间值再与额定电流进行计算，计算出的容量即代表该组蓄电池的容量。该方法简便可行，但判断整组蓄电池容量时误差较大。

3）蓄电池内阻测量。此种方法在现代的电池测量中也较常用，但随着技术的进步更侧重于智能巡检系统。通过各测量单元测出的电压和电流值计算出蓄电池的电导或电阻值。这种方法测量计算起来比较简单，较为科学。

9 阀控式密封铅酸蓄电池的发展方向

在现今的生活中，蓄电池的应用为人们提供了更多的便利，也使人们的生活越来越智能化。蓄电池技术被人们广泛应用于交通、照明、通信等设备上。随着科技的发展，蓄电池的使用寿命、安全性得到了提高，可循环再利用率显著提升，从而大大降低了电池生产成本。虽然蓄电池生产技术在不断进步，但是对环境产生的污染以及在复杂环境中使用寿命影响较大等问题始终未能得到完全解决。随着技术的不断进步，使用新型材料代替传统技术也是大势所趋，这也必将给科学研究上带来新的科题。

10 结语

直流电源设备现不仅在电力系统中得到了广泛应用，它在通信、汽车行业、特高压设备、新能源设备中起到了不小的作用。蓄电池技术的发展也为这些直流系统的安全和稳定运行起到了稳定和可靠的作用。随着蓄电池技术的进步，必将使人们的生活更快捷、更方便。在蓄电池的使用过程中，重视电池的维护和检修，确保系统的安全运行也是工作的重中之重。