直流电源运行与维护.doc

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1、直流电源运行与维护直流电源系统组成：1．充电机：整流模块，降压模块；2．电池组：电池；3．馈线：合闸母线，控制母线；4．监控：系统监控模块，交流监控单元，模块监控单元，直流监控单元。阀控式铅酸蓄电池运行与维护工作原理正极活性物质是二氧化铅，电极反应为：PbO2+3H++HSO4-+2e～～～～PbSO4+2H2O负极活性物质是海绵状金属铅，电极反应为：Pb+HSO4-—2e～～～～～PbSO4+H+电池反应：Pb+PbO2+2H++2HSO4-～～～～2PbSO4+2H2O从反应式中可以看出，硫酸不仅传导电流，而且参与电化学反应，放电时硫酸不断减少，生成水，电解液

2、浓度降低；充电时不断生成硫酸，消耗水，电解液浓度增加。Pb—H2SO4—H2O体系的氧化还原标准电极电位：V-=PbSO4︱Pb=-0.356VV+=PbO2︱PbSO4=1.865VE=V+-V-=1.865–(-0.356)=2.221V即电池电动势，通常近似为蓄电池开路电压。特点1全密封结构，用一安全阀控制电池气体压力。VRLA(ValveRegulatedLeadAcid)2利用氧再复合“水循环”原理，使电池正极析出的氧气通过隔膜扩散到负极发生氧化反应生成PbO2，并与H2SO4反应，最终生成水，避免了水的散失。3采用玻璃纤维或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫

3、液式，紧装配。氧再复合机理2O-2-4e-=O2↑2H2O-4e-=4H++O2↑2Pb+O2=2PbOPbO+H2SO4=PbSO4+H2O2PbSO4+2H++4e-=2Pb+2HSO4–O2+4H++4e-=2H2O阀控式铅酸蓄电池的早期失效1．失水：充电时氧再复合反应不完全，板栅腐蚀；2．负极板硫酸盐化：硫酸铅的存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅3．热失控：充电过程中，由于紧装配密封结构使热量不易散出，导致电池温升过高失效4．工艺设计缺陷：渗漏液、极耳腐蚀断裂、阀盖开闭失灵等阀控式铅酸蓄电池早期失效原因电池本身的离散性是电池早期失效的根本

4、原因。电极材料的配方制备、安装化成工艺的非稳定因素和不一致因素，导致了电池性能的离散性，这给电池的运行留下了失效的隐患。当性能不一致的电池组成一组电池并投入运行时，各电池的浮充电压会有很大差异。经长时间运行后，浮充电压高的电池因长期过充导致失水和极板腐蚀；反之，浮充电压低的电池因长期欠充导致容量损失和极板硫酸化。电池性能劣化有自加速的趋势。电池运行环境将影响电池使用寿命运行中过充、过放，没有定期进行检测维护。阀控式铅酸蓄电池的“贫液”式设计，使得电池对环境温度非常敏感（每增加10℃，寿命减少一半），所以良好的运行环境非常重要。同时对充电机也提出了较高的要求，要求纹

5、波小，并有温度补偿（-3～-6mV/℃）。阀控式铅酸蓄电池运行维护维护建议：1）做好日常监测工作，保证蓄电池组处于正常工作环境（电压、电流、温度）a.浮充电时单体电池电压差最大为50mVb.均充电时电流不大于0.1Cc.环境温度控制在5℃－25℃之间，通风散热良好2）每三个月作一次活化性放电，0.1C/0.5-1h，可使蓄电池极板有效物质得到活化，容量得到恢复，使用寿命得到延长。3）每年作一次容量核对性放电，50%－100%C，4）发现异常电池及时处理，宜采用对单体电池进行处理，活化/补充电/更换。5）对阀控电池不宜采用整组电池充电的方式对个别电池补充电，以防止其

6、它正常电池被过充。6)注意电池间的连接电阻，在1C的放电电流下，每二个单体电池极柱间的电压降应小于8mV。阀控式铅酸蓄电池测试方法1国家标准容量测试法：0.1C10小时放电（核对性容量测试）按国际标准IEC869-2（1995）《固定铅酸蓄电池一般要求和试验方法第二部分阀控式》、国家标准GB13337.1-91《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》、国家电力部的行业标准DL/T637-1997《阀控式密封铅酸蓄电池订货条件》，阀控式铅酸蓄电池容量测试为：以电池额定容量（C）的10h率放电电流I10进行放电，并记录电池端电压、温度、放电时间，直至电池电压降至电压下限，计

7、算电流与时间的乘积即为电池容量。如电池温度不为25℃，应进行换算。Cd=Ct/[1+K（t–25）]当检测蓄电池的容量即在25℃时实际容量等于或小于80%标称容量时为寿命终止。2状态检测法电压：通过测量电池的浮充电压检测电池状态可测出电池开路、短路、严重损坏电池如：浮充电压严重偏高，可能是电解液干涸，栅板严重硫化，导致阻增大引起。浮充电压严重偏低，可能是电池长期欠充或正极板腐蚀。电流：检测浮充电流是否正常温度：有无温度异常，但一般为环境温度3阻测试法电池阻包括：欧姆阻、电极化阻（浓差极化和电位极化）。其中欧姆阻包括：极柱、汇流排、板栅、板栅和涂膏层、隔膜、电解液等

8、。显然，当