| 摘要：
本文從鉛酸蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理出發(fā)，結(jié)合蓄電池的各項性能指標參數(shù)，對蓄電池日常運行維護進行詳細介紹。
關(guān)鍵詞：
蓄電池運行與維護電池壽命
前言
蓄電池是確保電力設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)，是在任何情況下都能保證電力設(shè)備可操作性的前提和保障。蓄電池是直流系統(tǒng)中不可缺失的設(shè)備，正常時直流系統(tǒng)由整流器將市電轉(zhuǎn)成直流電源供給各項負載，并對蓄電池組進行浮充電，當市電失壓時，由蓄電池繼續(xù)提供電源。如事故照明、各類直流負載、斷路器操作、交流不停電設(shè)備、斷路器儲能等，同時也必須在事故停電時，提供控制、信號、保護及自動裝置、通信負荷等設(shè)備電源。
可以看出，在停電狀態(tài)下，蓄電池作為備用電源必須維持直流系統(tǒng)的正常工作。在發(fā)射臺站電力系統(tǒng)中，蓄電池在電力設(shè)備的操作電源、斷路器的儲能電源、應(yīng)急照明及重要負荷供電擔任后備電源作用。發(fā)射臺站變電站中蓄電池主要是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池分為閥控封閉式和開口式，當前變電站多采用閥控封閉式鉛酸蓄電池，這種蓄電池電解液消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要加水，當電池內(nèi)壓力過大時可排除氣體，而外部氣體不能進入電池內(nèi)部，又稱為免維護電池。
蓄電池工作原理
 圖1 蓄電池充放電反應(yīng)示意圖
鉛酸蓄電池由正負極板組成，它的正極活性物質(zhì)是二氧化鉛，負極活性物質(zhì)是海綿狀鉛，極板間是稀硫酸做介質(zhì)。充電時將電能轉(zhuǎn)換為化學能，放電時將化學能轉(zhuǎn)換為電能。放電時兩個極板上都聚集了大量的硫酸鉛，充電時極板又恢復(fù)成二氧化鉛和鉛，而硫酸鉛是會結(jié)晶的，結(jié)晶的硫酸鉛將導(dǎo)致極板間枝連，不能參加化學反應(yīng)而使儲電量下降或充不足電。充放電反應(yīng)示意圖如圖1所示。
影響閥控電池壽命關(guān)鍵因素
蓄電池的壽命一般是指浮充狀態(tài)下的使用年限。影響電池壽命的關(guān)鍵因素主要有：
（一）溫度
經(jīng)試驗得知，基準溫度為25℃，溫度每升高10℃，蓄電池使用壽命將是設(shè)計壽命的一半。以環(huán)境溫度25℃為基準，環(huán)境溫度每升高一攝氏度，浮充電壓應(yīng)降低3mV/只，防止過充現(xiàn)象；環(huán)境溫度每降低一攝氏度，浮充電壓應(yīng)增加3mV/只，防止虧充現(xiàn)象。采取這個措施可以延長電池的使用壽命。
壽命和環(huán)境溫度的經(jīng)驗關(guān)系：
t25-tTx2(T-25)/10
其中：T為實際環(huán)境溫度。
tT為電池在環(huán)境溫度為T時的設(shè)計壽命。
t25為電池在環(huán)境溫度為25℃時的設(shè)計壽命。
以上公式在10—40℃有效。
 圖2 溫度對蓄電池壽命的影響
（二）循環(huán)次數(shù)
電池的活性與循環(huán)次數(shù)密切相關(guān)，在使用初期，活性物質(zhì)慢慢活化，在5—6個循環(huán)時，容量能達到設(shè)計容量，以后隨著循環(huán)次數(shù)的增加，容量慢慢降低，直到電池報廢，在變電站使用時，服役期使用容量為設(shè)計容量的80%。
（三）放電深度
在失電狀態(tài)下，電池進行放電，其放電深度將對電池的循環(huán)次數(shù)產(chǎn)生影響，兩者之間的關(guān)系如表1所示。從表1可以看出，電池放電深度對電池壽命的影響，放電越深壽命減少的越多循環(huán)使用次數(shù)越少，所以在使用時盡量避免深度放電。
影響鉛酸蓄電池壽命的因素
影響閥控密封鉛酸蓄電池壽命的因素主要有以下幾種：1、正極板腐蝕；2、失水干涸；3、熱失控；4、硫酸鹽化。其中由于合金工藝技術(shù)的提高，正極板柵腐蝕的因素正逐漸降低，技術(shù)要求一般能達到蓄電池的實際壽命為10—15年。
造成蓄電池失水干涸的原因較復(fù)雜：電池的均充頻率不合理；節(jié)流閥的設(shè)計不合理，頻繁開啟，氣體進出不暢；電池外殼破損；自放電損失；板柵腐蝕消耗；環(huán)境溫度過高。其中高溫是最主要的因素。當水損失達到3/4時，電池壽命將會終止。
熱失控是指蓄電池在充電過程中產(chǎn)生大量的熱量，由于蓄電池的結(jié)構(gòu)使熱量無法未及時釋放，溫度導(dǎo)致浮充電流增大，進而浮充電壓升高，形成惡性循環(huán)過程。熱失控對蓄電池是致命的，它嚴重時使蓄電池外殼“鼓包”，更造成蓄電池爆炸。硫酸鹽化是指蓄電池在放電過程中，會產(chǎn)生硫酸鉛，而硫酸鉛會發(fā)生結(jié)晶，它在極板上生成白色堅硬的顆粒，硫酸鉛不易溶解，且活性低，充電時無法參與化學反應(yīng)，直接導(dǎo)致電池容量下降，常規(guī)方法無法將硫酸鉛轉(zhuǎn)化成活性物質(zhì)。鹽酸化的原因是電池經(jīng)常處于充電不足狀態(tài)、過放電、環(huán)境溫度不合適、沒有定期對蓄電池進行均充，一般情況。每季度需對蓄電池進行一次均充。
影響廣播發(fā)射臺站蓄電池運行壽命因素的分析
為了能夠使蓄電池在一個良好狀態(tài)下保證電源無故障運行，合理的對蓄電池進行維護保養(yǎng)，不僅能使蓄電池在事故中可靠投入，還能延長電池的使用壽命，降低維護成本。
（一）外電停電
現(xiàn)階段，廣播發(fā)射臺站基本配備兩路外電，甚至有的還具備自備發(fā)電機組，很少有交流電頻繁停電的現(xiàn)象，故蓄電池能保持一般的浮充狀態(tài)，放電深度不會太大。
（二）運行環(huán)境溫度
在外電停電后，中央空調(diào)停機。而直流設(shè)備一般為室內(nèi)機房，環(huán)境溫度將大幅上升，蓄電池一般又在密閉空間里，縮短使用壽命。廣播發(fā)射臺站采取的方法是將蓄電池組與整流及逆變等高發(fā)熱裝置分房安置，減少停電時環(huán)境溫度升高的影響。沒有條件分房安置的地方，停電時應(yīng)將門窗開啟，增加空氣對流，在外電恢復(fù)正常后，及時將空調(diào)開啟，降低環(huán)境溫度。
（三）電池安裝質(zhì)量
蓄電池安裝不規(guī)范，對蓄電池使用壽命影響也很大。1.安裝時，各電池極柱連接沒有擰緊，造成極柱與線纜的接觸電阻增大，在大電流流過時發(fā)熱，嚴重時燒毀極柱；2.蓄電池溫度傳感器沒有安裝或安裝不到位，整流設(shè)備對蓄電池無法正常進行電壓補償；3.初始設(shè)置時沒有根據(jù)設(shè)備調(diào)整好蓄電池管理參數(shù)，造成數(shù)值不匹配，使用錯誤的參數(shù)對蓄電池進行充放電。所以，在安裝初期，應(yīng)對設(shè)備進行全面檢查，按照設(shè)備使用說明調(diào)整好設(shè)備參數(shù)，日常維護應(yīng)檢查各接線柱是否連接緊固，溫度傳感器是否在合適位置。
（四）定期維護
廣播發(fā)射臺站一般每年進行一次蓄電池容量核對性試驗，檢查整組蓄電池的健康狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)個別電池缺陷，深度放電試驗結(jié)束后，靜置兩小時后再進行均充，這樣能使個別落后的電池電壓升高。圖3所示為變電站某蓄電池組投入運行以來每年的容量核對性試驗結(jié)果。
圖3 變電站某蓄電池組投入運行以來每年的容量核對性實驗結(jié)果
圖3中可以看出，蓄電池每年的容量衰減情況，經(jīng)過5年的運行，該組蓄電池已經(jīng)到了服役末期，必須進行整組更換。
此外，每月進行蓄電池常規(guī)檢測，主要檢查蓄電池組有無漏液、生鹽，極柱是否變形過熱，外殼有無變形，連接是否緊固，環(huán)境溫度是否合適。定期觀察記錄浮充電壓，控制在合理范圍。只要能及時發(fā)現(xiàn)處理，蓄電池就能達到正常使用壽命，并能可靠運行。
編輯小結(jié)
鉛酸蓄電池是廣播發(fā)射臺站設(shè)備的重要組成部分，廣大技術(shù)人員必須掌握其運行維護規(guī)律，一方面減少鉛酸蓄電池故障率，提高穩(wěn)定性和可靠性，另一方面延長鉛酸蓄電池的使用壽命，節(jié)約資金。
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