蓄电池组日常维护、核对性放电与内阻测试

#2监控模块
计算机监控
C2 降压 装置
4-20mA 0-300V
2.3 蓄电池异常现象可能原因及处理方法
5）蓄电池核对性放电时容量低
原因：①蓄电池长期欠充电，浮充电压低于规定值， 造成极板硫酸盐化；
②深度放电频繁；
③蓄电池放电后未立即充电，造成极板硫酸盐化。
处理方法：①调整浮充电运行时的电压值；
②避免深度放电；
③进行核对性放电，容量达不到要求时，进行50％ 容量的核对性全充、放电循环2～3次。若仍低于 80%额定容量，应更换蓄电池组。
电压 2V 2V 2V 2V 2V 2V
内阻值 1.00 0.83 0.70 0.65 0.50 0.40
蓄电池的内阻值随蓄电池容量的降低而升高，也就是 说，当蓄电池不断的老化，容量在不断的降低时，蓄电池 的内阻会不断加大。
通过对比整组蓄电池的内阻值或跟踪单体电池的内阻 变化程度，可以找出整组中落后的电池，通过跟踪单体电 池的内阻变化程度，可以了解蓄电池的老化程度，达到维 护蓄电池的目的。
原因：蓄电池内部电解物质变质、失水干枯。
处理方法：更换蓄电池。
2.3 蓄电池异常现象可能原因及处理方法
3）蓄电池外鼓胀变形 原因：①充电电流大，充电电压超过规定要求；
②内部有短路、局部放电等造成温升超标； ③安全阀失灵，内部压力超标。 处理方法：①进行核对性放电，容量低于80%额定 容量应更换；
②运行中减小充电电流，降低充电电压， 检查安全阀是否堵塞。
三. 电池检测方法
国家标准容量测试法：0.1C10小时放电 （核对性容量测试） 状态检测法 内阻测试法 计算容量法 状态智能分析法
3.1 核对性容量测试法
按国际及国家标准，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，计算电流与时间的乘积 即为电池容量。
2.3 蓄电池异常现象可能原因及处理方法
1）浮充电时蓄电池电压偏差较大 原因：制造过程工艺差，分散性大；存放时间长， 又没按规定补充电。
处理方法：质量问题，应更换。存放问题，应按规 定进行50％容量的核对性充、放电循环2～3次，使 容量恢复，减小电压的偏差值。
2）运行中浮充电压正常，放电时电压很快降至终止 电压
直流内阻：较接近实际情况，在线方式不易实施，在
DL/T 637-1997 标准中，内阻值定义如下：
U1 - U2 Ri = —————
U
I2 – I1
U1
根据物理公式Ｒ=Ｕ/Ｉ，测试设备 让电池在短时间内（一般为2～3秒）
U2
强制通过一个很大的恒定直流电流
（目前一般使用40A～80A的大电流），
测量此时电池两端的电压，并按公式 计算出当前的电池内阻。
4.用扭力扳手检查确认蓄电池间连接板已压接牢固。 5.蓄电池核对性放电过程中需保证交流电源的稳定 性，防止放电过程中交流电源长时间失电。
工作前检查试验用的相关仪器
四. 蓄电池核对性放电试验
四. 蓄电பைடு நூலகம்核对性放电试验
1.核对性放电时，每隔1小时使用万用表及钳形电 流表测量蓄电池组总电压、放电电流、每个蓄电池的端 电压、温度，并做好记录。
4.1核对性放电试验中的危险点
1、连接电池注意极性，防止电池短路、接地 2、工作过程中，与带电设备做好隔离措施，用措施布明 显标志区分 3、低压带电工作，防止低压触电。使用电气工具做好绝缘， 戴线手套 4、电池正负极做好标记，接线正确。防止电池短路放炮 5、严禁直流短路、接地 6、与带电设备保持安全距离
将实测蓄电池容量CR，按公式C10= CR / (1+K （t-25）)换算成25℃基准温度时的实际容量C10，式 中：t-放电时蓄电池温度；K10-10h放电率温度系数， K10=0.006/℃。
3.2 状态检测法
1、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、严重损坏的电池 ；
3.3.2 便携式蓄电池内阻测试仪特点：
通过在线测试，能显示并记录单节或多组电池的电压、内 阻、容量等重要参数，精确有效地挑出落后电池，并可与计算 机及专用电池数据管理软件产生测试报告，跟踪电池的衰变趋 势，并提供维护建议。
a、 小巧轻便、在线测量。检测电池内阻时不需要把电 池从系统中拆除，直接在线检测，不会影响电源系统的工 作，避免电源系统风险。
I1
I2
I
3.3.1 内阻测量标准（仅供参考）
内阻值单位：亳欧（mΩ）
序号 容量 电压 内阻值 序号
1
65AH 12V
5.80
7
2 100AH 12V
4.50
8
3 150AH 12V
4.00
9
4 200AH 12V
3.00
10
5 110AH 6V
4.30
11
6 200AH 6V
1.70
12
容量 100AH 150AH 200AH 300AH 400AH 500AH
一般110kV～220kV变电站每节蓄电池额定电压为
2V,蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电 压值宜为（2.23~2.28）V×N,均衡充电电压宜控制在 （2.30~2.35）V×N,电池组容量以负荷大小确定。（N 为蓄电池组中蓄电池的个数）
2.2 铅酸蓄电池（FM）运行维护
对阀控式铅酸蓄电池的维护有严格的要求，切莫 因“密封”、“免维护”而松懈。
PbSO4 + H+
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，电解液浓度降低； 充电时不断生成硫酸，消耗水，电解液浓度增加。
二. 变电站内蓄电池的作用
在直流系统中，蓄电池组都扮演着极其重要和不可或 缺的作用。平时蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流失 电或充电机故障时，蓄电池组必须为变电站内保护装置、 自动化设备、通信设备及其他直流负荷提供能量。
▪ 不退出运行，对电池组进行短时间放电，目的是发现落后电池。
4.5 二组电池如何进行核对性容量测试
石棉变电站直流系统图
1CL1+
220V 1CL2+
1CL－
3ZK 200A
本机
4-20mA 0-300V
0-400V
微机绝缘检测仪
mA
V1
V
降压 装置
模拟量 开关及报警信号 模拟量开关及报警信号
C1 #1监控模块
3.3.2 便携式蓄电池内阻测试仪特点：
1. 测试方法简单,不会影响蓄电池的工作状态,也不会产生安全隐患; 2. 满足各种电池内阻检测标准，收录齐全的蓄电池内阻参数数据库， 并能根据不同电池自己定义蓄电池标准内阻； 3. 仪表本身可大量存储测试数据，并能在仪表上进行结论性查询和 分析，也可将蓄电池测试数据用 U 盘导出到计算机软件中生成图表 和曲线进行分析; 4.测试报表可以方便的导入 Excel 和 Word 文件，并以指定的格式 打印成报告，方便管理，以减少工作量。 5. 四端多用途测试夹，集测试夹、探针等功能于一体，能够适应98% 以上的电池连接安装方式和电池极柱形式。
2.2 铅酸蓄电池（FM）运行维护
3）蓄电池核对性放电 每年（新安装或大修后）应做一次核对性额定
容量放电测试。对能停运的蓄电池组，做 80%额 定容量测试（首次100%放电）。对不能停运的蓄 电池组，做 50%额定容量测试。
蓄电池组的核对性放电的周期，按1-2-2-1方式 进行。即新投运1年内进行一次，此后每2年进行一 次，运行5年后每年进行一次。
2.3 蓄电池异常现象可能原因及处理方法
4）蓄电池外壳温度过高 原因：①充电电流大，充电电压超过规定要求；
②内部有短路、局部放电等现象； ③螺栓松动，接头发热； ④充电装置输出的纹波系数超标。 处理方法：①降低充电电流，调整充电电压到规定 要求值；②清洁处理发热接头，可靠紧固螺栓； ③检查处理充电装置，减小装置直流输出的交流分 量，使纹波系数符合规定要求。
1）经常检查项目： ①检测蓄电池端电压是否符合要求 ②连接处有无松动 ③极柱、安全阀周围是否有渗酸及酸雾溢出 ④电池壳体有无渗漏和变形
2.2 铅酸蓄电池（FM）运行维护
2）如有以下情况之一应进行充电 ①浮充电压有二只以上低于 2.18V ②放出 20% 以上额定容量 ③搁置不用时间超过三个月 ④全浮充运行达三个月
b、 工作量小，操作方便。内阻测试仪的检测时间一般 是3－4秒钟测试一节电池，测试100多节一组的电池一般 时间只用半个小时左右。只要连接好蓄电池，内阻测试仪 会自动测试并保存数据，因此操作也很简便。
c、 及时发现落后电池，在现场维护人员减少，维护工 作量不断增大的情况下，通过内阻测试可以很快寻找落后 电池，提高维护效率,确保系统安全有效运行。
2.2 铅酸蓄电池（FM）运行维护
注意事项：
1）每次蓄电池组放电后应及时充电；
2）不要使蓄电池组被过电流或过电压充电；
3）蓄电池应避免长期搁置不用；
4）不要长期浮充而不放电，也不要使蓄电池过放电；
5）阀控式铅酸蓄电池对充电设备及温度等环境因素 较为敏感。（电池浮充电压随温度上升而下降，
-2～4 mV/℃）若在35℃及以上的持续温度下运行， 预期寿命减少一半。温度过低，充电时产生氢气使 内压增高，电解液减少，电池寿命也将缩短。故蓄 电池（柜）室温度宜设置在25℃左右。
2、电流：检测浮充电流是否正常； 3、温度：有无温度异常，但一般为环境温度。
3.3 内阻检测法
交流内阻：给电池施加一个固定频率和固定电流（目前一
般使用1kHz频率、50mA小电流），然后对其电压进行采样， 经过整流、滤波等一系列处理后通过运放电路计算出该电池 的内阻值。交流压降内阻测量法的电池测量时间极短，一般 在100毫秒左右。
4. 计算容量检测法
参库仑法：
∫iin dt = ∫iout dt
由于和实际情况差异较大，精度差
焦耳法：
2
2
∫iin dt = ∫iout dt — iin R1 — iout R2
较库仑法为准，但由于电池是一个非常复杂的
电化学体系，简单的计算很难说明，只能作为参考。
5. 状态智能分析检测法
对电池的各种状态、曲线，运用先进的数学模 型进行综合分析得出电池的现行状态和性能，对 电池实际情况作出比较准确的描述。
4.2 蓄电池核对性放电试验每隔一小时测量一次， 测量时填写检查记录表。
4.3 所有工作 完成后填入蓄电 池核对性放电试 验完成统计表。
4.4 一组电池如何进行核对性容量测试
▪ 用备用电池组投入运行，对待测电池组进行全容量 核对性放电。
200Ah
200Ah
200Ah
电池组不退出运行，把充电机电压调低到保护电压， 利用实际负荷负载和外加负载对电池组进行浅容量 (30-50%)放电测试，基本上可对电池状态作出了解。
2. 对电压下降较快 的电池，要重点关注，加大监 测频率，做好专项记录。
3.蓄电池放电过程中，单个蓄电池电压不得低于 1.80V，在蓄电池放电过程接近结束时，要加大巡视频 率，做到随时测量。
4.放电时如发现蓄电池电压有不正常下降，应查明 情况，进行处理，必要时停止放电，进行更换。
5.对于新安装的蓄电池组，放电的结束条件是蓄电 池组放电容量达到额定容量要求或蓄电池组中有一个单 体电池端电压降至1.80V。
110kV-220kV变电站 蓄电池组日常维护、核对性放电与内阻测试
一. 铅酸蓄电池的主要结构和工作原理
(VRLA)阀控式铅酸蓄电池结构
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
显然，在平时蓄电池组并没有对站内运行作出贡献， 然而在事故发生时，蓄电池是负荷的唯一能量供给者，一 旦蓄电池有问题，变电站设备将因此瘫痪，从而导致供电 中断，造成重大损失。
2.1 蓄电池组分类
蓄电池组种类 电压等级
通信蓄电池组
48V
保护蓄电池组 220V
电池节数 24节 （也有23、25节） 108节 （也有104节）
三.蓄电池核对性放电工作前准备
三.蓄电池核对性放电工作前准备
1.试验前准备好数字万用表、钳形电流表、（可测 直流电流）、温度计、常规电工工具、刷子、抹布等；
2.清除蓄电池表面污垢，对塑料制作的外壳应用清 水或弱碱性溶液擦拭，不得用有机溶剂清洗；
3.蓄电池外观检查：蓄电池本体及支撑物没有破损； 板极无短路，局部发热、硫化、弯曲、断裂等情况；蓄 电池外壳无潮湿及灰尘；各蓄电池的名称标识及标号准 确、清晰。