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黄金城电子贵宾会铅酸电池在直流系统中的应用

所属类别:直流系统 点击次数:346次 发布时间:2021-04-06
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  直流蓄电池是电力电源系统中直流供电系统的重要组成部分,它作为直流供电电源,主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障,确保继电保护、通信设备的正常运行。因此,蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行。
    蓄电池组是变电站二次没备电源系统的重要组成部分,可以说是变电站的心脏,所占的投资比例不小。若站用变系统发生故障时,变电站二次设备电源全部由蓄电池供给,加强对蓄电池的管理,改善其使用状况,从而有效地延长蓄电池的使用寿命,具有重要的意义。目前,电力系统通信电源配套的蓄电池大多是先进的阀控式密封铅酸蓄电池,根据变电站的通信设备需求,其每节单体电压为2V,一般在变电站站,常采用寿命长、可靠性高的2V电池,根据安装要求。当前,作为后备电源的蓄电池组由于自身使用的特点(长期处于浮充状态下),加之目前充电技术的不完善,使得蓄电池组在实际运行中存在诸多问题:

    1、一段时间的运行,蓄电池组就会出现个别电池落后、劣化,造成一致性差异。当新投运的蓄电池组运行一段时间后,通过内阻、容量等监测或检测手段,就会发现出现个别电池落后、劣化等问题。这在实际运行中经常出现,甚至当新电池运行初期,这种落后就存在。这是当用户采购规定配置的蓄电池组后,蓄电池厂家就应根据用户选定的容量、电压,对组成蓄电池组的各个单电池,进行一定程度的筛选,将其中性能差异较大的单电池(即性能太高、太低的电池)剔除,采用一致性较好的电池配组。但由于蓄电池组在配组过程中对于一致性的要求较低,致使投运的电池组中已经存有一致性问题。在一段时间的使用后,该差异由于充电机无法区别对待各个电池,造成一致性差异较大电池开始出现落后、劣化。投运3个月蓄电池组的电压、内阻直方图。按照常规,通过电压数值,应该说这组蓄电池一致性较好,但通过内阻数值,已经可以看出,蓄电池组存在一定的差异。此可见,如果仅仅通过电压表征蓄电池状况,至少是不充分的,而通过蓄电池的内阻参数表征蓄电池性能,将更为可靠。
    2、个别蓄电池出现漏液,当蓄电池运行一段时间后,经常会出现个别电池自安全阀处出现白色结晶物,这是由于电池中电解液出现外溢,究其原因:是由于充电时安全阀开启频繁,或安全阀动作压力阈值较低,造成电解液外漏。
    3、电池出现落后,造成整组蓄电池性能下降的恶性循环。当电池组中蓄电池出现落后电池时,由于充放电机制无法对其进行区别对待,如:充电机输出依然按照最初设定电压值进行浮充,但各个电池接受能力不一致,致使个别落后电池造成恶性循环,并加剧一致性差异,因而造成整组蓄电池性能下降的加剧,严重影响蓄电池使用年限。
    4、蓄电池实际运行使用寿命无法达到设计年限。根据实际运行情况,目前几乎没有蓄电池组可以达到厂商承诺的使用年限,出现这个问题有几个方面的技术原因:其一蓄电池厂家在配组中一致性指标控制不力,目前国内大多蓄电池厂家仅仅以蓄电池静止电压、动态电压差异,作为一致性判断标准,缺乏内阻等指标的衡量;其二,目前蓄电池的工作方式大都以后备电源使用,而目前的充电机几乎都是高频开关电源,其充电机理无外乎均充、浮充等方式,没有针对蓄电池运行的后备特点,做出相应的调整。
    活化在实际使用中,由于一组蓄电池的容量是由其中最小落后单体电池容量决定的,所以首先需要找到最小落后单体电池,以便在日后维修中,给予特别关注。
当找到一组电池中的落后电池后,传统处理方法是将整组电池进行均充,但实际情况证明,这种做法不仅对提高该落后电池的性能没有效果,而且容易造成正常情况下电池因过度充电而失水。
蓄电池的常见失效模式大致有四种:活性物质硫酸盐化、蓄电池失水、极板腐蚀、热失控。其中60%以上的蓄电池劣化是由于蓄电池活性物质硫酸盐化造成的。因此如何有效的降低硫酸盐化程度,提高活性物质,无疑解决蓄电池组性能失效问题的关键。
为此,我们开发出LM-100脉冲蓄电池活化仪,采用独创的正负脉冲活化技术,通过电源循环技术及变频共振原理,激化蓄电池极板失效的活性物质,提高蓄电池组性能的一致性,延长蓄电池使用寿命。采用自动控制原理对电池进行在线活化性能检测,再通过控制面板的液晶显示屏进行数据监测。其独特的脉冲活化以及变频激励技术,向结果层面输送特定的变频激励信号,这激励信号不但使陈旧的硫酸盐层得以转化,而且还使新形成的硫酸盐层不可能堆积和硬化,使电池彻底摆脱硫酸盐化趋势,使硫酸化层保持不稳定的离子状态,从而使蓄电池始终处于全新状态。
该技术不但可以消除蓄电池极板活性物质的硫酸化,降低蓄电池内阻,提高蓄电池性能;同时对于蓄电池失水、极板腐蚀、热失控等失效模式,具有积极的抑止作用。为验证蓄电池在线诊断与智能活化技术的实际效果,我们在吉林省某公司的2218组蓄电池,进行实际验证,从中选择240只电池,进行活化前后的比对,如图2所示。通过图2,可以看出,活化前后蓄电池容量都呈现不同程度的增长,证明该活化技术对于电池性能恢复的有效性:,蓄电池容量可以恢复10~35%。
同时通过众多蓄电池活化前后容量的比对,可以看出:对于活化前容量低于标称容量40%以下的蓄电池,活化后容量的恢复程度,远远不如活化前容量在40%以上的蓄电池容量提升的程度高;由此可见,对于蓄电池活化应该立足于性能劣化的初期,这样的活化效果更为显著,而对于蓄电池劣化严重的蓄电池(保有容量40%以下),活化技术虽然会有一些效果,但已经失去了最佳活化时机。
    对于蓄电池活化等措施的采取,应该选择合适的最佳时机,以保证蓄电池活化效果。为此对于蓄电池组的活化应该采用及时的手段,即:当蓄电池出现劣化的初期,就进行活化工作,以此延长蓄电池组的使用寿命。当蓄电池性能劣化的后期(即蓄电池容量低于标称容量40%以下),活化效果将不能得到充分的保证。  
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