长输天然气管道蓄电池组管理策略

2020-12-26杨达师海斌韩曙光

科技与创新 2020年24期

杨达，师海斌，韩曙光

长输天然气管道蓄电池组管理策略

杨达，师海斌，韩曙光

（中国石油西南管道分公司，四川成都 610000）

针对长输天然气管道站场、阀室蓄电池组的工程交接验收，正常运行中的巡检、预防性维护、核对性试验及不合格蓄电池的处置、长期备用蓄电池的维护等方面，结合生产运行经验，提出了对长输天然气管道蓄电池组的管理策略。对于确保类似长输天然气管道蓄电池组的使用寿命，提高长输天然气管道自动化、通信系统运行的可靠性有参考意义。

天然气管道；蓄电池；交接验收；预防性维护

为提高长输天然气管道管道的站场（阀室）自动化、通信等系统供电的可靠性，通常将蓄电池组作为压缩机等重要设备的控制、保护、测量系统的直流电源，或者通过ups系统将蓄电池组作为通仪表自动化系统的应急电源。做好对长输天然气管道蓄电池组的巡检、维护，降低其故障率，对于提高长输天然气管道安全、可靠运行显得尤为关键。

本文针对长输天然气管道常用的阀控式铅酸免维护蓄电池组，从蓄电池组的工程交接验收、日常的运行和检查维护，不合格电池的处置，备用蓄电池的管理等方面进行讨论，提出了长输天然气管道站场、阀室蓄电池组的管理策略。

1 蓄电池组的工程交接管理

长输天然气管道新建项目通常具有建设周期长、温湿度等外界环境变化大等特点，有些大型项目蓄电池组从安装到投产运行间隔时间长达两三年，期间，施工人员往往未按要求做好蓄电池组维护管理，导致蓄电池交给运行单位时可能带病运行，所以作为运行单位，对蓄电池组的工程交接管理显得异常重要。

工程交接蓄电池组应做好容量测试，容量测试合格方可接收，投入使用，具体测试方法如下。

按蓄电池组出厂标称电压恒压充电，以常用的山东圣阳蓄电池为例，一般单体蓄电池组充电电流为2.35 V，整组蓄电池组充电电压为充=2.35×，充为蓄电池组充电电压，V；为蓄电池组中串联的单体蓄电池个数。

充电达到蓄电池组标称容量的6/1 000时，认为蓄电池组电已充满。再以标称容量的1/10电流做恒定电流放电，当其中一个电池放至终止电压时为止，停止放电。根据蓄电池组恒流放电电流和放电时间，并按=f进行蓄电池组实际容量计算，公式中为蓄电池组实际容量，Ah；f为恒定放电电流，A；为放电时间，h。

当蓄电池组计算容量不小于出厂标称容量的80%时，蓄电池组验收合格，可以接收，投入运行，即满足公式：/E≥0.8，为蓄电池组实际容量，Ah；E为蓄电池组出厂标称的额定容量，蓄电池组外壳会标识，Ah。

2 运行中的蓄电池组管理

长输天然气管道处于生产运行状态的蓄电池组的管理是蓄电池组正常使用的关键，按使用功能位置划分为站场ups系统蓄电池组管理和阀室蓄电池组管理，主要管理内容包括日常巡检、预防性试验和定期的核对性试验。

2.1 站场ups系统管理

2.1.1 日常巡检管理

每日巡检确保ups工作间环境温度在15～25 ℃间，环境湿度在20%～90%间。每日检查保持蓄电池室或电池柜、支架清洁，清洗连接条和连接螺丝处的氧化物，并涂上凡士林，紧固松动的螺丝。每日检查蓄电池的总电压，观察“标示电池”的端电压，确保ups控制器无蓄电池的“告警”状态。

2.1.2 预防性试验

每年至少对单体蓄电池的内阻测试一次，测试采用蓄电池性能测试仪，具体测试是否合格，可参照表1的标准判断，单体蓄电池电压、容量相同时，内阻值大于（不含）表中的值，则不合格；否则，判断该单体蓄电池为合格。

表1 ups系统蓄电池内阻合格判断

序号电池电压/V电池容量/Ah电池内阻/mΩ 1 12804.0 2 121003.8 3 122002.5

2.1.3 核对性试验

对于正常运行的场站ups电池组，使用期限不超过6年（含）的需要每3年做一次核对性试验，若使用年限超过6年，则需每年做一次核对性试验。

以西南管道公司为例，具体做法为：将两组蓄电池组单独从系统中隔离，并采用DCLT-2430TS蓄电池充放电仪对蓄电池组进行100%放电，对只有一组的蓄电池组放电50%，以标称容量的1/10电流，做恒定电流放电，当其中一个电池放至终止电压时为止，停止放电，根据蓄电池组恒流放电电流和放电时间，并按公式=f进行蓄电池组实际容量计算，按公式/E≥0.8进行蓄电池合格性判断，如图1所示，第5、6、12块蓄电池不合格。

图1 XX站场蓄电池容量测试曲线

2.2 阀室蓄电池组管理

2.2.1 日常巡检管理

每周巡检确保蓄电池组间环境温度在15～25 ℃间，环境湿度在20%～90%间。每周检查保持蓄电池室或电池柜、支架的清洁，清洗连接条和连接螺丝处的氧化物，并涂以凡士林，紧固松动的螺丝。每周检查蓄电池的总电压，观察蓄电池巡检仪“标示电池”的端电压，确保无“告警”状态。

2.2.2 预防性试验

每年至少测试单体蓄电池的内阻一次，测试采用蓄电池性能测试仪，具体测试是否合格，可参照表2的标准判断，单体蓄电池电压、容量相同时，内阻值大于（不含）表中的值，则不合格；否则，判断该单体蓄电池为合格。

表2 阀室蓄电池内阻合格判断

序号电池电压/V电池容量/Ah电池内阻/mΩ 1 22000.5 2 26000.25 3 28000.2 4 21 0000.15 5 21 2000.12 6 21 5000.1 7 22 0000.12

2.2.3 核对性试验

由于长输天然气管道阀室位置比较偏远，综合经济性，阀室蓄电池组仅对容量大于1 500 Ah（含）的单体蓄电池每3年做一次核对性试验，具体做法同ups蓄电池。

3 不合格及长期存储的蓄电池组管理

3.1 不合格蓄电池组的管理

正常运行蓄电池和不合格蓄电池混用易造成正常蓄电池使用寿命快速缩短，危害长输管道运行安全，所以，通过预防性试验或核对性试验发现问题电池时应及时对其进行“活化”，具体活化方式为：测试蓄电池容量小于80%时，隔1～2 h后按设置充电时间，15 h完成蓄电池充电，重复两三次后若蓄电池容量仍低于80%，则判定该蓄电池不合格，应更换。

3.2 备用蓄电池组管理

由于蓄电池采购周期往往较长，为确保蓄电池故障处置的时效性，运行单位常常采用库存备用的方式，备用的蓄电池组由于有自有放电，所以需要补充电，原则上每3个月充电1次，充电电流不超过0.2 CE，补充电时一般采用恒压限流充电，充电电压为2.33～2.38 V/2 V单体蓄电池组。

4 结论

本文针对长输天然气管道站场、阀室蓄电池组的工程交接验收，正常运行中的巡检、预防性维护、核对性试验及不合格蓄电池的处置、长期备用蓄电池的维护等方面，结合生产运行实际，提出了长输天然气管道阀室蓄电池组的管理策略，并实际应用于西南管道公司蓄电池组日常运行管理，管理策略对于同类长输天然气管道的蓄电池组的管理具有实际指导意义。

［1］王玲，梅成林，盛超，等.阀控铅酸蓄电池的全生命周期管理策略［J］.电源技术，2016，3（1）：588-590.

［2］荀思超，沈雨生，徐荣.电力变电站蓄电池日常维护技术研究［J］.电子技术与软件工程，2016，20（1）：230.

［3］沈晓洁.免维护阀控式蓄电池的运行管理与维护［J］.科技展望，2016，4（1）：102.

［4］侯云强.蓄电池日常维护经验交流［J］.中国新通信，2018，17（1）：239-240.

［5］中国石油天然气股份有限公司管道分公司.阀控式密封铅酸蓄电池运行维护规程［S］.2008.

［6］中国石油天然气股份有限公司管道分公司.油气管道电力设备预防性及检修试验规程［S］.2010.

［7］罗旭峰.蓄电池日常维护经验交流［J］.生产质量，2019（6）：32-33.

［8］惠雷，秦怀念，皇甫德志，等.变电站蓄电池组开路续流应对的新思路［J］.电气设备检修与故障诊断，2020（1）：86-92.

［9］廖昕.变配电所直流配电屏容量选择探讨［J］.智能建筑电气技术，2019（12）：96-99.

［10］杨若岑，冬雷，廖晓钟，等.电池剩余容量估算方法综述［J］.电气技术，2019（10）：1-5.

2095－6835（2020）24－0117－02

TM912