OTP蓄電池6FM-24發(fā)電專用
電力通信基站OTP蓄電池的維護(hù)與修復(fù)
作為后備電源的大容量鉛酸蓄電池（以下簡稱“電池”）是基站電源的保障。在國內(nèi)出現(xiàn)“電荒”的時(shí)候，后備電源的可靠性顯得格外重要。在長三角和珠三角地區(qū)，每周內(nèi)停三供四的時(shí)間很多，甚至出現(xiàn)停四供三更加嚴(yán)重的局面。多數(shù)處于野外的基站，其供電是難以保證都是采用一、二類電源的，這樣，電池的可靠性問題尤其嚴(yán)重。
雖然目前的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，近年鉛酸蓄電池的發(fā)展也比較快，基本上以大型閥控密封式鉛酸蓄電池代替了防酸隔爆型電池。就是大型閥控密封式鉛酸蓄電池近些年也在發(fā)展。但是大容量的固定電池還是以鉛酸蓄電池為唯一的選擇。如何延長鉛酸蓄電池的正常使用壽命，一直是業(yè)內(nèi)人士探討的主要問題。
相同的電池，在不同的設(shè)備條件、不同的使用條件和不同維護(hù)條件下使用壽命相差很大。這就需要在設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件上尋找其差異。而電池失效的的幾個(gè)主要現(xiàn)象是：
a．正極板軟化；
b．正極板板柵腐蝕；
c．負(fù)極板硫化；
d．失水；
e．少數(shù)電池出現(xiàn)熱失控（包括電池鼓脹）。
下面，就以電池失效模式來探討設(shè)備條件、使用條件和維護(hù)條件對電池失效的影響及其應(yīng)對方法。
一、電池的失效模式及其原因
1、電池的正極板軟化
電池的正極板是由板柵和活性物質(zhì)組成的，其中活性物質(zhì)的有效成分就是氧化鉛。放電的時(shí)候氧化鉛轉(zhuǎn)為硫酸鉛，充電的時(shí)候硫酸鉛轉(zhuǎn)為氧化鉛。氧化鉛是由α氧化鉛和β氧化鉛組成的，在2種氧化鉛中以其中α氧化鉛荷電能力小但是體積大，比β氧化鉛堅(jiān)硬，主要起支撐作用；β氧化鉛恰好相反，荷電能力大但是體積小，比α氧化鉛軟，主要起荷電作用。α氧化鉛是在堿性環(huán)境中生成的，在電池內(nèi)部一旦出現(xiàn)參與放電以后，充電只能夠生產(chǎn)β氧化鉛。正極板的活性物質(zhì)是多孔結(jié)構(gòu)的，就與電解液——硫酸的接觸面積來說，多孔結(jié)構(gòu)是平面的數(shù)十倍。如果α氧化鉛參與放電以后，重新充電以后只能夠生成β氧化鉛，這樣就失去了支撐，不僅僅會(huì)產(chǎn)生正極板活性物質(zhì)脫落，而且脫落的活性物質(zhì)還會(huì)堵塞正極板的微孔，導(dǎo)致正極板參與反應(yīng)的真實(shí)面積下降，形成電池容量的下降。后備電源的電池使用年限要求比較嚴(yán)格，對電池的容量要求比較寬，因此后備電源使用的電池α氧化鉛和β氧化鉛比例比深循環(huán)的動(dòng)力型電池大一些。為了減少α氧化鉛參與放電，一般控制放電深度僅僅為40％。隨著電池的使用時(shí)間的增加，電池的容量下降，新電池放電40％的電量，對于舊電池來說必然超過40％的，所以舊電池就相當(dāng)于放電深度深，電池的正極板軟化也會(huì)被加速。所以，電池的容量壽命曲線的后期下降速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中期。電池容量越小，放電深度越深，α氧化鉛損失也越多，正極板軟化也越嚴(yán)重，導(dǎo)致電池容量下降越快，形成了惡性循環(huán)。
這樣，電池的放電深度需要嚴(yán)格控制。實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制的是靠基站的電源管理系統(tǒng)的設(shè)置。目前控制電池放電深度的主要標(biāo)準(zhǔn)還是一次放電量和放電電壓。這樣，盡可能避免在應(yīng)急的時(shí)候強(qiáng)制放電，而應(yīng)該按照放電量來增加電池的容量。
2、電池的正極板腐蝕
正極板的板柵中的鉛在充電過程中或被氧化為氧化鉛，并且不能夠再還原為鉛，形成正極板腐蝕。而氧化鉛的體積比鉛的體積大，形成體積線性增加變形，使正極板活性物質(zhì)與板柵脫離，導(dǎo)致正極板失效。而過充電會(huì)嚴(yán)重加速正極板腐蝕。我們一般以為不會(huì)產(chǎn)生過充電狀態(tài)。實(shí)際上，基站的浮充電壓如果跟不上環(huán)境溫度的上升而進(jìn)行下降的補(bǔ)償，過充電就產(chǎn)生了。如基站的空調(diào)不夠或者損壞，電池的過充電也會(huì)產(chǎn)生。這樣電池的正極板板柵在不同的使用條件下會(huì)有不同的腐蝕速度。長三角和珠三角地區(qū)的正極板腐蝕也會(huì)比內(nèi)地嚴(yán)重，這與電池的使用環(huán)境溫度關(guān)系密切。
如何確定UPS不間斷電源功率？
許多用戶在確定UPS功率時(shí)，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(huì)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(shí)，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(gè)方面來確定所選擇的UPS功率。
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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(hào)。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(shí)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(gè)季度時(shí)，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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)，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(huì)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)報(bào)警，盡早處理。
