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隨著高頻開關(guān)電源的普及,閥控鉛酸蓄電池已在電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。由于其全密封、無須加水維護(hù),以前曾經(jīng)被稱為“免維護(hù)”蓄電池。由于“免維護(hù)”這一詞的誤導(dǎo),使得用戶放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護(hù)和治理,造成了蓄電池的早期容量降低和損壞,由于蓄電池容量不足或者失效造成的變電所和發(fā)電廠的事故已屢見不鮮。因此,正確使用和維護(hù)閥控鉛酸蓄電池,進(jìn)步其使用壽命,具有十分重要的意義。
2、影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素
閥控鉛酸蓄電池的正常使用壽命在10年以上,理論上可到20年,但在實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)容量不足或者早期失效的現(xiàn)象。影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素很多,主要有:
2.1環(huán)境溫度的影響
蓄電池在25℃的環(huán)境下可獲得較長的壽命[1]。溫度升高時,蓄電池的極板腐蝕將加劇,同時將消耗更多的水,從而使電池壽命縮短,長期運(yùn)行溫度若升高10℃,使用壽命約降低一半。閥控鉛酸蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的,25℃時蓄電池的容量為100;在25℃以上時,每升高10℃蓄電池的容量會減少一半。
因此必須認(rèn)真做到根據(jù)實(shí)際溫度的變化公道地調(diào)整蓄電池的放電電流,同時要控制好蓄電池室的溫度使其保持在22℃~25℃以內(nèi)。
2.2過度充電的影響
長期過充電狀態(tài)下,正極因析氧反應(yīng),水被消耗,h+增加,從而導(dǎo)致正極四周酸度增加,板柵腐蝕加速,使板柵變薄加速電池的腐蝕,使電池容量降低;同時因水損耗加劇,將使蓄電池有干涸的危險(xiǎn),從而影響蓄電池壽命。
2.3過度放電的影響
蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后,南都蓄電池長時間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時,會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸附到蓄電池的陰極表面,在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種盡緣體,它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,因此在陰極上形成的硫酸鹽越多,蓄電池的內(nèi)阻越大,電池的充、放電性能就越差,蓄電池的使用壽命就越短。
2.4小電放逐電條件的影響
在小電放逐電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠(yuǎn)比大電放逐電條件下的尺寸大,就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢,晶體來不及生長就很快被氧化還原了,因而顆粒比較小,而在小電流條件下,較大的硫酸鉛晶體就不輕易被還原。如硫酸鉛晶體長期得不到清理,必然會影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對蓄電池在實(shí)際放電電流下運(yùn)行的容量應(yīng)有一個正確的計(jì)算。
2.5不均衡性充放電的影響
有關(guān)的研究結(jié)果表明:板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布有所不同,因而會導(dǎo)致板柵電化學(xué)性能的不均衡性[2],這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異,且會隨著充、放電的循環(huán)往復(fù),使這種差異不斷增大,形成所謂的“落后電池(蓄電池失效)”。目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求,在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mv,而發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)是≤20mv,所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池運(yùn)行電壓的差異。
2.6熱失控現(xiàn)象
由于閥控鉛酸南都蓄電池采用貧液設(shè)計(jì),電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上,當(dāng)充電電流增大時,就需要通過安全閥來開釋氣體,因而造成了蓄電池失水、內(nèi)阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產(chǎn)生大量的熱量,這些熱量如來不及擴(kuò)散使溫度劇增,就會形成熱失控。熱失控產(chǎn)生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴(yán)或開閥壓過低等等,在熱失控嚴(yán)重的情況下假如放電,有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70℃~80℃,因此對熱失控的題目必須引起高度的重視。
2.7長期浮充電的影響
蓄電池在長期浮充電狀態(tài)下,只充電而不放電,南都蓄電池勢必會造成蓄電池的陽極極板鈍化,使蓄電池內(nèi)阻增大,容量大幅下降,從而造成蓄電池使用壽命縮短。
3.進(jìn)步閥控式鉛酸蓄電池使用壽命的措施
通過對上述影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的因素的分析,為了進(jìn)步閥控鉛酸蓄電池的使用壽命,我們就必須做到:
3.1嚴(yán)把蓄電池的定貨質(zhì)量。在南都蓄電池選型和采購的過程中,要充分了解廠家的生產(chǎn)工藝、制造流程和質(zhì)量控制手段,以及技術(shù)特點(diǎn)等,必要時可要求在廠家進(jìn)行首次容量實(shí)驗(yàn),以篩選差異較小的蓄電池。
公道選擇充電設(shè)備。由于開關(guān)電源較具有實(shí)時監(jiān)控和智能化治理功能,能使密封電池時刻工作在最佳狀態(tài)下,所以要選用高質(zhì)量的開關(guān)電源作為充電設(shè)備。高頻開關(guān)電源系統(tǒng),要采用模塊化設(shè)計(jì),當(dāng)出模塊現(xiàn)故障時,應(yīng)能夠立即退出運(yùn)行,不影響其他模塊的正常運(yùn)行,備用模塊應(yīng)能夠自動投進(jìn),保證蓄電池不因模塊故障而造成過放電。
3.2注重安裝質(zhì)量。安裝質(zhì)量包括儲存、安裝、容量實(shí)驗(yàn)等多個方面,南都蓄電池因此在運(yùn)輸、儲存的過程中應(yīng)留意不要發(fā)生碰撞,在安裝過程中要留意匯接條與電池極樁之間的吻合,小心將不平的極樁整平。在緊固極樁時,用力既不能太大也不能太小。氣力太大會使極樁內(nèi)的銅套溢扣,太小又會造成匯流條與極樁接觸不良,因此安裝中最好采用廠家提供的有過力脫扣的扳手,或按照廠家提供的參考公斤力,使用相應(yīng)的公斤的扳手。安裝中還應(yīng)該留意要使蓄電池與直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負(fù)極與負(fù)極的是非盡量一致,以在大電放逐電時保持電池組間的運(yùn)行平衡。
在投進(jìn)使用前一定要進(jìn)行補(bǔ)充電。南都蓄電池一般密封電池的安裝日期距出廠日期時間較長,密封電池經(jīng)過長期的自放電,容量必然大量損失,靠單純的浮充難以恢復(fù)其初始容量。此外,由于單體電池自放電大小的差異,致使電池的比重、端電壓等出現(xiàn)不均衡,投進(jìn)使用前不進(jìn)行補(bǔ)充,個別電池會進(jìn)一步擴(kuò)展成落后電池甚至出現(xiàn)反極現(xiàn)象。
3.3進(jìn)步維護(hù)質(zhì)量
維護(hù)職員要在充分理解閥控鉛酸蓄電池產(chǎn)品說明書所提出的各項(xiàng)要求的條件下從事維護(hù)工作,進(jìn)步維護(hù)質(zhì)量。
3.3.1環(huán)境溫度對蓄電池的放電容量、壽命、自放電、內(nèi)阻等方面都有較大影響,固然開關(guān)電源有溫度補(bǔ)償功能,但其靈敏度和調(diào)整幅度究竟有限。因此,蓄電池室應(yīng)安裝空調(diào)設(shè)備并將溫度控制在22℃~25℃之間。這不僅可延長蓄電池的壽命,還能使蓄電池有最佳的容量。
3.3.2每月應(yīng)檢查一次充電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)是否在合格范圍之內(nèi),有無故障告警信號。不論在任何情況下,蓄電池的浮充電壓不應(yīng)超過廠家給定的浮充值,并且要根據(jù)環(huán)境溫度變化,隨時利用電壓調(diào)節(jié)系數(shù)±3mv/℃來調(diào)整浮充電壓的數(shù)值。
3.3.3鑒于不均衡性對閥控鉛酸蓄電池的影響,應(yīng)采用浮充電壓的下限值進(jìn)行浮充供電。
3.3.4在蓄電池不均衡性比較大、較深度地放電以后,以及在蓄電池運(yùn)行一個季度時,應(yīng)采用均衡的方式對電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。在均衡充電時要留意環(huán)境溫度的變化,并隨環(huán)境溫度的升高而將均衡電壓設(shè)定的值降低。例如,如環(huán)境溫度升高1℃,那么均衡充電的電壓值就要降低3mv。
3.3.5嘗試用脈沖充電的方式對“落后電池”進(jìn)行充電,促使南都蓄電池的活化和恢復(fù)。
3.3.6精心維護(hù),在閥控式電池組投產(chǎn)運(yùn)行前應(yīng)認(rèn)真記錄每只單體電池的電壓和內(nèi)阻數(shù)據(jù),作為原始資料妥善保存,以后每運(yùn)行半年,需將運(yùn)行的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時進(jìn)行處理。
3.3.7每月應(yīng)測一次電池單體電壓及終端電壓。密封電池端電壓的丈量不能只在浮充狀態(tài),還應(yīng)在放電狀態(tài)下進(jìn)行。端電壓是反映密封電池工作狀況好十的一個重要參數(shù)。南都蓄電池浮充狀態(tài)下進(jìn)行電池端電壓丈量,由于外加電壓的存在,丈量出的電池端電壓易造成假象。即使有些電池反極或斷路也能丈量出正常數(shù)值(實(shí)際上是外加電壓在該電池兩端造成的電壓差),這極易在交流失電時造成變電所和發(fā)電廠事故。定期在放電狀態(tài)下進(jìn)行電池端電壓丈量,這種情況就完全可以避免了。
3.3.8為保證電池有足夠的容量,每年要進(jìn)行一次容量恢復(fù)試驗(yàn)(即大充大放),讓電池內(nèi)的活化物質(zhì)活化,恢復(fù)電池的容量。其主要方法是將電池組脫離充電機(jī),在電池組兩端加上可調(diào)負(fù)載,使電池組的放電電流為額定容量的0.1倍,每半小時記錄一次電池電壓,直到電池電壓下降到1.8v/只(對于2v/只的單體電池)或10.8v/只(對于12v/只的單體電池)后停止放電,并記錄時間。靜置2h后,再用同樣大小的電流對蓄電池進(jìn)行恒流充電,使電池電壓上升到2.35v/只或14.1v/只,保持該電壓對電池進(jìn)行8h的均衡充電后,將恒壓充電電壓改為2.25v/只或13.5v/只,進(jìn)行浮充電。上述方法,可以放出蓄電池容量的80,由于考慮到安全運(yùn)行,也可以放出蓄電池容量的30~50,這需要查對蓄電池的放電曲線進(jìn)行。
3.3.9閥控鉛酸蓄電池運(yùn)行到使用壽命的1/2時,需適當(dāng)增加測試的頻次,尤其是對單體12v的電池增加測試。假如電池內(nèi)阻忽然增加或丈量電壓有數(shù)值不穩(wěn)(特別是小數(shù)點(diǎn)后兩位),應(yīng)立即作為“落后電池”,進(jìn)行活化處理。
3.3.10定期檢查一下外觀閥控鉛酸蓄電池的有無異常變形和發(fā)熱,仔細(xì)檢查安全閥的四周是否有被噴射的污點(diǎn),以此確定安全閥是否擰緊或損壞。
3.3.11蓄電池因單只容量不夠需更換時,只能一次性全部更換,不能僅把性能指標(biāo)不夠的蓄電池單獨(dú)更換下來,否則會因蓄電池的內(nèi)阻不平衡而影響整組電池的發(fā)揮,縮短整組電池的使用壽命。
3.3.12不要單獨(dú)增加或減少電池組中幾個單體電池負(fù)荷,這將造成單體電池容量的不平衡和充電的不一致性,降低電池壽命。如在整組電池抽出一部分作其它電源,或充電不在一起,放電時疊加一起。
3.3.13采用技術(shù)手段加強(qiáng)監(jiān)視,如使用蓄電池在線監(jiān)測裝置,實(shí)時監(jiān)測蓄電池工作狀態(tài)。對無人值班變電所還應(yīng)當(dāng)將采集的信息送到監(jiān)控中心,出現(xiàn)異常情況及時報(bào)警,盡早處理。
型號 |
電壓(V) |
容量(AH) |
重量(KG) |
外型尺寸(mm) |
|||
? |
? |
? |
? |
長 |
寬 |
高 |
總高 |
GS12-7 |
12 |
7 |
2.7 |
151 |
65 |
94 |
101 |
GS12-12 |
12 |
12 |
3 |
152 |
100 |
98 |
99 |
GS12-17 |
12 |
17 |
5.6 |
180 |
77 |
167 |
167 |
GS12-24 |
12 |
24 |
7.5 |
165 |
125 |
175 |
180 |
GS12-38 |
12 |
38 |
14.5 |
197 |
165 |
175 |
180 |
GS12-65 |
12 |
65 |
21 |
350 |
166 |
175 |
175 |
GS12-100 |
12 |
100 |
30 |
407 |
173 |
210 |
236 |
GS12-120 |
12 |
120 |
34 |
410 |
180 |
210 |
238 |
GS12-150 |
12 |
150 |
42 |
483 |
170 |
239 |
240 |
GS12-200 |
12 |
200 |
55 |
522 |
240 |
219 |
244 |
【結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)】
1)鉛鈣六元合金板柵,涂膏成型的電極板:大容量,長壽命。
2)鉛錫多元合金集流排:內(nèi)阻小耐腐蝕,能經(jīng)受長期浮充使用。
3)先進(jìn)的AGM隔膜:盡數(shù)吸收電解質(zhì),不留游離液體,順利完成氣體陰極吸收,可任意位置放置使用(倒置使用除外)。
4)ABS工程塑料外殼,牢固耐老化。
5)硅氟橡膠密封安全帽:安全防爆,無腐蝕氣體液體泄露。
6)銅端子:接觸電阻小,不易生銹。
7)分析純電解質(zhì):自放電小。
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如何確定UPS不間斷電源功率?
許多用戶在確定UPS功率時,由于資金的困擾和對UPS電源不甚了解,往往從目前機(jī)房設(shè)備的容量去選擇UPS的功率,這樣就會導(dǎo)致UPS功率容量與負(fù)載的功率相同或略大。實(shí)際上這樣選擇是不明智的。選購UPS電源時,要根據(jù)自身電網(wǎng)條件、用電環(huán)境、自然環(huán)境、用電設(shè)備的特殊要求、應(yīng)用和維護(hù)水平等因素,確定滿足需要的UPS電源。建議用戶從以下幾個方面來確定所選擇的UPS功率。
1、確定所需UPS的類型
1)根據(jù)負(fù)載對輸出穩(wěn)定度、切換時間、輸出波形要求來確定是選擇在線式、在線互動式、后備式以及正弦波、方波等類型的UPS。在線式UPS的輸出穩(wěn)定度、瞬間響應(yīng)能力比另外兩種強(qiáng),對非線性負(fù)載及感性負(fù)載的適應(yīng)能力也較強(qiáng)。對一些較精密的設(shè)備、較重要的設(shè)備要求采用在線式UPS。在一些市電波動范圍比較大的地區(qū),避免使用互動式和后備式。如果要使用發(fā)電機(jī)配短延時UPS,推薦在線式UPS。 2)UPS作為基礎(chǔ)供電設(shè)備,最重要的是可靠性。一般而言,功率大些的UPS的MTBF(平均無故障時間)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于小功率UPS的MTBF。因此,從可靠性考慮應(yīng)選擇功率大一些的UPS。
3)從投資成本或擴(kuò)容角度考慮,建議用戶根據(jù)建設(shè)資金、未來3~5年的業(yè)務(wù)發(fā)展等方面情況,采取一次投資,一次到位的方式;或是邊成長邊建設(shè),選擇可升級、擴(kuò)容的UPS產(chǎn)品,避免因資金不足或業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測不到位等因素帶來的重復(fù)投資的損失。
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2、確定所需UPS的容量
如無特殊行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,建議按如下方案考慮:
1)、計(jì)算所有的負(fù)載總和(S=S1+S2+……+Sn),單位:VA;UPS的容量≥S÷0.8(考慮UPS的抗沖擊能力及擴(kuò)容需要)
2)、后備滿載供電時間不少于30分鐘。
在確定UPS電源的功率值之后,還需要考慮UPS的備用時間:標(biāo)準(zhǔn)型,備用時間為5~10分鐘;長延時,備用時間為1~8小時,保證長時間運(yùn)轉(zhuǎn);任意配置,可根據(jù)用戶特殊需求定制?! ?、考慮斷電保護(hù)的性能以及電池的后備時間
UPS電源依備用時間可分為標(biāo)準(zhǔn)型及長延時型。南都電池官網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)型UPS備用時間為5-15分鐘,長效型為1-8小時,甚至更長。假如您的設(shè)備停電時,只需要存盤、退出即可,建議選用標(biāo)準(zhǔn)型UPS;假如您的設(shè)備停電時,仍須長時間運(yùn)轉(zhuǎn),那須選用長效型UPS。