阀控式蓄电池运行及维护管理讲解
核电厂阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护
核电厂阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护摘要：本文从蓄电池的结构、原理出发，对阀控式密封铅酸蓄电池的性能指标、运行维护进行介绍，分享典型的案例分析，用于指导最科学、有效地维护好蓄电池组，确保电厂机组安全稳定运行。
关键词：蓄电池组；阀控式铅酸蓄电池；直流系统；运行维护1 引言铅酸蓄电池是一种将化学能转变成电能的装置，把有限的电能储存起来，在合适的时候使用。
其电能来源于其中进行的化学反应，因此电池一直处于动态的化学反应过程中。
原理是把电解液注入极板和隔板中，没有游离的电解液，通过负极板潮湿来提高吸收氧的能力，为防止电解液减少把蓄电池密封，故称阀控式铅酸蓄电池。
蓄电池组是直流系统的重要组成部分之一，正常时，由直流系统充电器向负载供电，并为蓄电池充电。
在失去充电器后，由蓄电池带载，确保负荷短时间的稳定运行。
蓄电池同时提供尖峰负荷的用电需要（如直流电机的启动），保证母线电压在稳定范围内。
2 蓄电池工作原理铅酸蓄电池在充放电过程中，正、负极电化学反应过程如下：负极板上Pb + H2SO4 PbSO4 +2e +H2正极板上PbO2 + 2H2SO4 + Pb 2PbSO4 + 2H2O由以上化学反应方程式可以看出，这是一个可逆反应。
放电时，反应从左向右进行，将化学能转化为电能释放出来；充电时，反应从右向左进行，将电能转化为化学能储存起来。
免维护阀控蓄电池除了有着与开口铅酸蓄电池的电化学反应方式一样的相同工作原理外，它还有着与开口铅酸蓄电池所不一样的工作原理，那就是阴极吸收原理，所谓阴极吸收原理指的是电池在充电时，特别是在充电末期，正极会产生氧气，由于免维护阀控蓄电池是全密封的，产生的气体不会象开口电池那样随时都可以通过开口而散发到电池体外去，产生的气体会在电池槽内积聚。
随着电池内部积聚的气体量的不断增多，电池内部的压力逐渐上升。
正因为电池内部存在着一定的内压，正极产生的氧气会跑到负极上。
正极析氧是在正极充电量达到70%时就开始了。
免维护阀控式蓄电池的运行管理与维护
免维护阀控式蓄电池的运行管理与维护摘要：变电站直流电源是非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合闸及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全。
本文通过分析影响蓄电池安全运行原因，找出了影响阀控式蓄电池运行质量问题，制定了阀控式蓄电池日常运行管理办法。
关键词：阀控式蓄电池高频开关电源热失控变电站直流电源是非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合闸及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全，随着变电站自动化程度的提高，尤其是微机保护的应用，对蓄电池可靠性及自动化程度提出了更高要求。
随着计算机技术的发展，大规模集成电路的出现，电池性能的不断完善，直流系统在供电安全性和可靠性方面有了很大提高，蓄电池的维护工作量减少许多，阀控式密封蓄电池因为有突出特点已被广泛应用，尽管如此，与电源系统配套的阀控蓄电池，仍然经常地出现一些故障，最初，我们使用阀控蓄电池时，曾称作“免维护电池”，这实际上是一种误解，我们应时刻牢记免维护不等于不维护。
因此，在变电站对阀控电池也同样应加强管理和维护。
在目前情况下怎样维护好蓄电池呢？首先，我们先分析一下可能发生电池发生故障的原因：1、用户使用维护不当造成过充电至使电池外壳鼓肚。
2、产品制造质量，阀帽与阀座在顶面的接触部位发生异常粘连造成电池不能向外排气造成。
3、充电机失去控制或误调充电机造成充电电流超过规定值且时间较长。
4 、电池内部质量发生变化，内阻增大。
5、浮充电压值设定过高。
通过原因查找不难看出，影响阀控式蓄电池运行质量问题，由三个方面决定的：一是产品质量，二是安装质量，三是运行维护质量。
这三个方面应该说都是十分重要，产品质量是保持电池有较好运行质量的关键。
安装质量包括储存、运输、安装、容量试验等多个方面，这些方面会直接影响阀控式蓄电池以后运行维护工作，如：在紧固极桩时，力量不能过大，不能过小，过大会使极桩内铜套溢扣，力量太小，又会造成与极桩接触不良。
阀控式铅酸蓄电池简介与维护
内阻检测法
交流内阻：有正弦波和方波二种方式。 给电池注入一个固定频率和固定电流的交流信号（一般使 用1kHz、50mA，也有3~10Hz、300~1000mA的），然后对 其电压进行采样，经过整流、滤波等一系列处理后，以交流电 压分量与交流电流分量之比计算出该电池的内阻值。 可反映电池趋势，有在线和便携方式，由于电流信号较小， 精度稍差，易受干扰。 直流内阻：短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很
寿命终止的标志应为实际容量的80％！
核对性容量测试法
按国际标准 IEC 8家标准 GB 13337.1-91《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/T 637-1997 《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：
2.23v 2.25v 2.24v 2.25v
某站两节蓄电池浮充及充放电情况
上图中蓝色曲线为7#电池1月到9月的浮充电压表现，红色为1# 电池的浮充表现，绿色是本组电池此时间段的平均电压。 从图上看，1#电池长期处于欠充状态，而7#电池长期处于过充状态。
1＃电池由于长期处于欠充电状态，放电电压明显低于平均电压，且在放 电终止时回升缓慢，而7＃电池由于处于长期过充电状态，放电电压也明显低 于平均电压，但在放电终止时迅速跳跃回升，表现了内阻的作用.
七、事故案例
2007年7月14日福建宁德甘棠变电站蓄电池开路导致全站失电
2007年9月9日阳江变电站蓄电池室起火事故。
阀控式铅酸蓄电池的简介与维护
运行部 2015年3月
主要内容
• • • • • • • 一、名词解释 二、 铅酸蓄电池的主要结构和工作原理 三、 阀控式铅酸蓄电池特点 四、VRLA蓄电池的早期失效 五、阀控式铅酸蓄电池测试方法 六、阀控式铅酸蓄电池的维护 七、事故案例
阀控式蓄电池运行与维护管理
均充电恒压阶段设定电压
型号 单 体 电 压
2V 2.35V-2.40V 12V 14.1V－14.4V
整组电压 220V系统
整组电压 110V系统
均衡充电过程中应注意监视蓄电池，如有异常 （过热或异常变形），应立即停止充电，并处 理之。
均衡充电过程中应每小时抄录一次蓄电池电压、 充电电流、电池温度等数据。
阀控式蓄电池 运行及维护管理
概述
变电站直流电源系统是电力系统输变电设备的重要组 成部分，直流系统的运行状况直接与电力系统及电网 的安全运行息息相关，一旦直流电源系统发生故障或 异常，就有可能造成继电保护及自动装置拒动或误动， 扩大事故，给电力系统和国家的安全生产带来不可估 量的损失。随着国家电力城、农网的改造和科学技术 的高速发展及新技术的应用，直流系统的设备得到更 新和换代，新技术、新设备被广泛地应用于电力系统 中，为保证电网的安全运行奠定了扎实的基础。然而， 新设备在多年的运行过程中仍存在着一些问题，因此， 对阀控式蓄电池的管理维护及开关电源也提出了更高 的要求。
阀控式蓄电池的运行维护（一）
蓄电池检测
为了不使电池长期处于过充或欠充状态，电压、 容量检测是蓄电池维护工作中的主要项目之一， 是判明蓄电池健康状况、运行状况和现有容量 的可靠手段。
每10天进行１次蓄电池电压测量。 每月进行１次蓄电池容量测量。 浮充电流为1－2mA/Ah。
浮充状态
浮充：整流器以小电流对蓄电池组进行充电， 补充蓄电池的自放电。
误区：尽管阀控密封铅酸蓄电池有很多优点， 深受用户欢迎。但由于有些生产厂家对“免维 护”的含义未说清楚，个别电池厂又加以夸大， 造成用户理解为：阀控式蓄电池可以随意使用， 无需管理，就象傻瓜相机那样。
正解：要保持蓄电池长期在良好状态下运行， 日常的维护工作是必不可少的。阀控式蓄电池 不能采用一般传统的测试方法来确定其充电和 健康状态，应选用实效的方法去测量，需要更 高级、更有效的管理。
阀控式密封铅酸蓄电池技术与简单维护
式中：t为放电时的环境温度，K是温度系数，10小时放电率的容 量实验时K=0.006/℃, 3小时放电率的容量实验时K=0.008/℃, 1 小时放电率的容量实验时K=0.01/℃,
4.容量计算
阀控式铅酸蓄电池的实际容量与放电制度（放电率、温度、终止 电压）和电池的结构有关。如果以恒定电流放电，放电至规定的 终止电压，则电池的实际容量Ct=放电电流I*放电时间t，单位为 Ah.
为例 4.C10与I10：C10表示电池的10小时率放电容量。I10
表示电池10小时率放电的电流。I10=C10/10(A) 5.放电深度：电池放电时放出所有容量的程度，一般用
百分数表示。放电深度为20%：电池只放出所有容量的 20%即停止放电，此时电池还剩有80%的容量。开路电 压：电池在开路状态下的端电压。（单体电池的开路电 压大约为2.13V）。工作电压：电池接通负荷后在放电 过程中显示的电压，又称负荷电压或放电电压。
质量或单位体积所能输出的电能，单位分别是Wh/kg或Wh/L。
比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指1 kg电池
反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为1
kg电池反应物质所能输出的实际能量。
由于各种因素的影响，电池的实际比能量远小于理论 比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下：
电压。
电池容量?
电池容量是指电池储存电量的数量，以符号C表示。常用
的单位为安培小时，简称安时（Ah）或毫安时（mAh）。
电池的容量可以分为额定容量（标称容量）、实际容量。
（1）额定容量
额定容量是电池规定在25℃环境温度下，以10小时率电流
阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护
阀控式密封铅酸蓄电池使用与维护随着信息、能源、电子技术的快速发展,阀控密封铅酸蓄电池（VRLA）目前已被广泛地应用于邮电、通信、电力、交通、船舶、航空航天、应急照明等诸多领域。
与普通的铅酸蓄电池相比，VRLA电池由于采用了内部氧复合技术，大大缓解了电解液的损耗，从而使蓄电池在免维护状态下长期服役，而且具有体积小、防爆、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等优点，所以深受各个行业的青睐。
如果定期对蓄电池进行管理和维护，便能够保证蓄电池有较长的使用寿命，从而保证系统设备拥有不间断电源，以保证通信、电力系统的正常运行。
一、阀控密封铅酸蓄电池的组成及原理1、阀控密封铅酸蓄电池的组成阀控密封铅酸蓄电池主要由正负极板、硫酸电解液、隔板、槽、盖、安全阀、汇流排和极柱端子等组成。
2、阀控密封铅酸蓄电池的原理（1）放电过程的电化学反应式PbO2+ 2H2SO4 + Pb→PbSO4 + 2H2O +PbSO4（2）充电过程时，在正极板上发生下列电化学反应：PbSO4+2H2O→PbO2+H2SO4+2H++2e－H2O→2H++O2+2e－在负极上发生下列化学反应：PbSO4+2H++2e→Pb+H2SO42H++2e→H2由于蓄电池在充电过程中，正、负极板发生的电化学反应各具特点，所以当正极板充电到70%时，开始析出氧气O 2，而负极板充电到90%时，开始析出氢气H 2。
为了抑制H 2和O2的析出，实现密封和免维护功能，在负极板材料中加入了钙金属以提高H 2析出的电位，使电池在正常充电下不产生H 2。
同时又采用贫电解液设计加上超细玻璃纤维隔板膜，使纯铅的氧化反应：Pb+O2→PbO和PbO + H 2 SO 4→PbSO 4 + H2 O得以进行，以此来消除O 2的析出。
3、主要性能特点耐腐蚀铅钙锡多元合金高倍率放电极优自放电率极低超细玻璃纤维隔膜吸液无有害气体溢出低温性能优越高强度A B S树脂外壳与设备同处安装不会污染环境全密封不漏液无需加水安全阀自动开闭免建蓄电池室二、存放与安装1、存放环境应干燥、清洁，不受阳光直射。
阀式蓄电池组的维护方案
阀控蓄电池组的维护方案一．概述阀控密封铅酸蓄电池（VRLA）以其密封无污染、免维护、自放电小等特点在电力系统得到广泛的应用，通常又被称为“免维护蓄电池”；由于在实际维护工作中，常常被误认为是不需要维护的蓄电池，但“免维护”并不是不维护，它是相对于原有开放型富液铅酸蓄电池维护量少而言。
电力系统用VRLA一般容量大，大多作为直流电源的后备，在停电和事故状态下投用。
在电力中断时，许多重要的设备必须靠蓄电池来维持运行。
因此必须在日常工作中注重铅酸蓄电池的维护方法，从环境温度，放电电流，放电时间，均充浮充电压等综合维护，才能保证电池容量和使用寿命，避免在电力事故停电时带来惨重的经济损失。
二．阀控蓄电池组的运行及维护2.1 阀控蓄电池组的运行方式及监视a)阀控蓄电池分类日前主要分贫液式和胶体式两类。
b)运行方式及监视阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜控制为（2.23－2.28）V×N，在运行中主要监视蓄电池组的端电压值，浮充电流值，每只蓄电池的电压值、蓄电池组及直流母线的对地电阻值和绝缘状态。
2.2 阀控蓄电池的充放电制度a)恒流限压充电采用I10电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到（2.30－2.35）V×N 限压值时，自动或手动转为恒压充电。
b)恒压充电在（2.30－2.35）V×N的恒压充电下，I10充电电流逐渐减小，当充电电流减小至0.1I10电流时，充电装置的倒计时开始起动，当整定的倒计时结束时，充电装置将自动或手动地转为正常的浮充电运行，浮充电压值宜控制为（2.23－2.28）V×N。
c)补充充电为了弥补运行中因浮充电流调整不当造成了欠充，补偿不了阀控蓄电池自放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损，根据需要设定时间（一般为3个月）充电装置将自动地或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电过程，使蓄电池组随时具有满容量，确保运行安全可靠。
浅谈阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护
１ 概 述
境中， 要 保持通 风 良好 ， 避 免存放 于潮 湿卫 生环 境差的地方 。蓄电池应用 远离热源 ， 避
压值对运行是 有利的 。 这时 电池 进行 了短时 间放 电后 Ⅶ即使 对 电池 因没有均 充 电补足 围 内。 都会设 置后备 电源作 为基础保障 。 蓄 电池是 电能 ， 但 由于平 时浮充 电压 取得 较高 ， 电池 ２ ． ３ － ４保持 完整的蓄 电池组运 行记录 后备 电源的主要设备 ， 其中 的阀控 式密封铅 经过一段 时间浮充后 ， 也 能补足短期 放电后 Ａ 、 检查 并记 录充 电设 备的运 行状 态和 酸蓄电池应用 的比较广泛 ， 因为它具有免 维 的电能 。 蓄 电池组 的总电压值 、 充 电电流值 。 修 的特点 ， 应用 比较 方便 。但是 不能 因为免 ２ ． ２ ． ２蓄 电池 系统往 往是 由多 只 ２ Ｖ单 Ｂ 、 每季度 定期检 查并记 录一 次蓄 电池 维修就不对其进行 管理和 维护 ， 如果不对 其 体 电池 串联使用 ， 所 以系统浮充 充电 电流值 组 中每个 蓄电池 的浮充 电压 值 。 进行维护就会减少 它的使用 寿命 ， 从而影 响 取 决于其 中一个浮充 电流值较低 的单体 。 当 ｃ 、 均充时 ， 每隔 ４ 小时应分 别记录每个 到系统的正 常运 行。 每个 电池充足 电后 ， 各 单体 电池 的浮充 电压 蓄 电池的充电电压 以及充 电电流 。 ２阀控 式密封铅酸 蓄电池 的运行维护 值 会趋 向于相 同值 。 阀控 式密封 铅酸 蓄电池 具有 免维 护的 ２ ． ２ － ３对 于无 人 值 班 站 需 要 浮 充 电 压 特点 ， 但是并不 是可 以完全 的不对其进 行维 时 ， 选取 的值 不能低 于 中心值 ， 因为 用户 不 护 ，只是针对 于需要维 护的蓄 电池来 讲 ， 维 可能经常对充 电设 备 的电压 值进行调 整 ； 同 护工作量有 所减少而 已 ， 对 其进行 的 日常充 时大部 分开 关 电源充 电设备 输 出的 电压 值 电等维护 还是很有必要 的。 蓄电池 在生产 的 都不能 精确 地按标 准温 度补 偿 系数 来修 正 过程 中 ， 即使是 同一个 厂家生产 的同一个 型 其输 出电压 ，只能在一个 范围 内进行 调整 ， 号 的 电池 ， 在使 用环 境不 同的情 况下 ， 其使 因此为 了设备 长期工作 的安全性 ， 在 对蓄 电
通信机房阀控式密封蓄电池的维护和管理规定
通信机房阀控式密封蓄电池的维护和管理规定为更好的指导支撑通信电源基础维护一线维护人员，现将阀控式密封蓄电池的维护与管理相关规范要求整理编写给大家，希望对大家有所帮助，部分内容节选中国电信维护规程。
一、阀控式密封蓄电池运行环境的要求阀控式密封蓄电池（包括UPS蓄电池,以下简称密封蓄电池）可不专设电池室，但运行环境应满足以下要求：1. 安装密封蓄电池的机房应配有通风换气装置，温度不宜超过28℃，建议环境温度应保持在10℃～25℃之间；2. 避免阳光对电池直射，朝阳窗户应作遮阳处理；3. 确保电池组之间预留足够的维护空间；4. UPS等使用的高电压电池组的维护通道应铺设绝缘胶垫。
二、密封蓄电池的一般维护：1. 阀控蓄电池和防酸式电池禁止混合使用在一个供电系统中；2. 密封蓄电池和防酸式电池不宜安放在同一房间内。
3. 不同厂家、不同容量、不同型号的蓄电池组严禁并联在同一直流供电系统中使用；4. 新旧程度不同的电池不应大量在同一直流供电系统中混用；5. 如具备动力及环境集中监控系统，应通过动力及环境集中监控系统对电池组的总电压、电流、标示电池的单体电压、温度进行监测，并定期对蓄电池组进行检测。
通过电池监测装置了解电池充放电曲线及性能，发现故障及时处理。
6. 需经常检查下列项目，发现问题及时处理：1). 物理性检查项目(1) 极柱、连接条是否清洁；有否损伤、变形或腐蚀现象；(2) 连接处有无松动；(3) 电池极柱处有否爬酸、漏液；安全阀周围是否有酸雾酸液逸出；(4) 电池壳体有无损伤、渗漏和变形；(5) 电池及连接处温升有否异常。
2). 相关参数设置的检查和调整(1) 据厂家提供的技术参数和现场环境条件，检查电池组及单体均、浮充电压是否满足要求，浮充电流是否稳定在正常范围。
(2) 检测电池组的充电限流值设置是否正确。
(3) 检测电池组的告警电压（低压告警、高压告警）设置是否正确。
(4) 如直流系统中设有电池组脱离负载装置，应检测电池组脱离电压设置是否准确。
阀控式密封蓄电池的维护管理
阀控式密封蓄电池的维护管理随着科学技术的发展，电源设备的更新换代步伐加快。
目前，我省微波站已经基本使用智能化开关电源设备和阀控式密封蓄电池组替代原有的整流器和防酸式蓄电池组。
如何根据新设备的性能、特点及维护要求，及时掌握新的维护知识和维护方法，从而确保设备使用寿命和保障通信安全畅通，已成为摆在我们面前的一道新课题。
阀控式密封铅蓄电池，俗称“免维护电池”，正因为有此别名，曾经给阀控式电池的维护工作带来很大的困惑。
它真的是“免维”的吗？随着我们对其结构、原理、性能的了解和使用的情况来看，它并非不需要维护或管理，而是对维护、管理的要求，从技术上来讲，比防酸式电池显得更加严格和讲究。
阀控式电池由于采用了AGM材料和贫液设计，在充电过程中，由正极生成的氧能与负极活性物质迅速反应还原成水，因此，正常情况下，电池电液不会损失，不用添加蒸溜水，同时抑制了氢气的析出，所以电池可以做成密闭的结构。
“免维护”的说法大概也就是由此而来的。
实践证明，如果维护不当，将会造成充电不足或过量充电，从而引起电池提前老化或导致漏气、漏液、膨壳甚至发生爆炸。
如何正确维护、管理好阀控式电池，是一项十分紧迫而又重要的工作。
下面，笔者分别从电池的日常维护、浮充、均充、放电状态等环节的管理要点，谈谈粗浅见识：一、电池浮充状态下的管理要点：1．控制电池室环境温度恒定在25℃左右，不能超过30℃。
2．确保浮充电压设定值为2.25V/单体（标称温度25℃），如果温度变化，应及时根据变化情况，按照0.003V/单体•℃的系数进行修正，温度升高，电压下调，反之上调。
但任何情况下，充电电压都不得低于2.20V/单体或高于2.35V/单体。
3．注意监测电池组中各单体电池电压的均匀性，发现单体间电压差超过0.05V或某单体电池端电压低于2.20V时，应及时进行均衡充电或对落后电池进行单独补充电。
二、均衡充电状态下的管理要点：1.严格采用恒压限流方式充电，并将充电电压控制在2.30～2.35V/单体之间,充电电流限制在0.25C10A以下。
阀控密封式铅酸蓄电池的运行和维护
阀控密封式铅酸蓄电池的运行和维护摘要：本文从阀控式密封铅酸蓄电池的结构、原理出发，对蓄电池的性能指标、运行维护进行介绍，这一技术广泛地应用于电力系统。
关键词：阀控式密封铅酸蓄电池；电气性能、充放电1、引言蓄电池是直流系统中不可缺少的设备，这种电源广泛应用于变电站中。
正常时直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流电失电时，蓄电池迅速向事故性负荷提供能量。
如各类直流泵、事故照明、交流不停电电源、事故停电、断路器跳合闸等，同时也必须为事故停电时的控制、信号、自动装置、保护装置及通信等负荷提供电力。
在交流失电的事故状态下，蓄电池作为变电站的备用能源。
2、阀控式密封铅酸蓄电池的密封原理阀控密封式铅酸蓄电池与开口式铅酸蓄电池的区别见表2-1.3.1.1 浮充电特性25℃时2V蓄电池浮充电压采用2.24V，12V蓄电池浮充电压为13.5V。
浮充饱和时浮充电流一般每AH为1-2mA。
浮充电压应根据温度变化进行调整，其校正系数K为-3mV/℃,即Vt=V25+K(t-25)。
3.1.2 均衡充电特性当出现整组电池浮充电压偏差大于0.1V或个别单体电压过低以及严重过放等情况，需提高浮充的恒压电压给电池均衡充电。
3.2 放电特性3.2.1 恒流放电特性UPS电源系统中蓄电池容量的配置实际使用中电池的容量与很多因素有关，如充电饱和程度、环境温度、放电电流大小、蓄电池的使用年限等等。
一般情况下，蓄电池放出容量与放电电流有关，放电电流越大，放出容量越小，固定密封电池最大放电电流为6倍率。
蓄电池过放会缩短使用寿命，应尽量避免。
放电时端电压不能低于终止电压，否则会发生过放电现象。
3.2.2 放电电量的温度特性蓄电池放电容量与环境温度有关，温度低，容量低；温度过高，虽然容量增大，但严重损害蓄电池寿命，最佳工作温度为15-25℃。
3.3 寿命特性：蓄电池的寿命与放电次数、工作温度、放电深度、浮充电压以及充放电电流等有着直接关系。
概述变电站直流系统阀控式铅酸蓄电池运行及维护
概述变电站直流系统阀控式铅酸蓄电池运行及维护摘要：变电站中，蓄电池组是一个独立于变电站交流电源的直流电源，与充电整流设备、直流网络构成直流系统，是直流系统的核心。
阀控铅酸蓄电池(V alv e Regulated Lead Acid Battery，V RLA)具有不用加酸、加水，不会漏夜，安装方便，维护工作量小、没有污染、可靠性高等优点，在变电站中被广泛使用。
由于有些变电站已实现无人值守，站内测控装置、自动装置、事故应急照明和通信远动设备一般采取直流电源，因此直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电，蓄电池作为直流系统可靠备用电源，对电力系统的安全、稳定的运行起着极其重要的作用。
关键词：变电站直流系统；阀控式铅酸蓄电池；运行及维护如果直流电源出现故障，断路器则不能正常跳闸，控制保护回路就会失去电源，将造成保护装置的拒动，电力设备都会受到损坏，造成的后果将不堪设想。
因此，为保证变电站阀控式密封铅酸蓄电池保持良好的运行状态，需要检修人员能够很好地认识蓄电池的结构与原理，加强对蓄电池的运行管理，严格按照规程要求，提高维护水平，将对预防蓄电池早期损坏，延长蓄电池的使用寿命具有重要的意义。
1GFM系列阀控式铅酸蓄电池的工作原理分析在对阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理进行说明和分析之前，我们有必要首先认识铅酸蓄电池在充、放电过程当中的具体化学反应：在对铅酸蓄电池进行密封处理时，其难点就在于其充电后期的水解反应，在阀控式密封铅酸蓄电池当中，主要是采取以下四个方面的措施和手段实现了铅酸蓄电池的密封：一是利用了负极活性物质以及海绵状铅的特性，这样一些物质显著的特点之一就是在潮湿的环境下具有较高的活性，使其能够迅速的和氧气发生反应从而抑制水的减少，在这样一种良好的状况之下我们就不需要额外的对其进行补水处理；二是阀控式铅酸蓄电池当中应用了铅钙板栅合金，其应用的优势在于能够较大程度提高气体的释放电位，这样一方面是能够降低自放电率，另一方面还能够减少气体本身的释放量；三是阀控式密封铅酸蓄电池当中还采用了过量的负性物质，这样做的好处就在于当蓄电池处于充电状态时，其正极充足100%时，负极将未达到，在这样一种状况之下正极无疑会先析出氧气，而不会在负极上析出难以复合的氢气；最后一点就是在阀控式铅酸蓄电池当中采用了超细纤维膈膜板，使得在正极上释放的氧气能够迅速的扩散到负极位置并消耗掉，这样一种状况同样是非常理想的。
阀控式密封铅酸蓄电池的运行及维护
阀控式密封铅酸蓄电池的运行及维护摘要：本文对阀控式密封铅酸蓄电池的构造、原理及常见失效模式作了简单的介绍和分析，在此基础上，对阀控式密封铅酸蓄电池的使用及维护方法进行了探讨。
关键词：VRLA电池；维护0引言在民航空中交通管制工作中，保障航班正常飞行，管制人员与飞行机组的通信畅通至关重要。
通信电源是通信系统不可或缺的部分，是保证通信畅通的关键。
作为备用电源使用的蓄电池是保证通信电源中交流不间断电源系统（UPS）和直流电源系统不间断供电的基础和最后保障。
普通铅蓄电池具有价格低廉、电压稳定、供电可靠等优点，但在实际使用过程中，经常需要补充酸和水，并且还会有腐蚀性的气体产生，污染环境，对设备和人员造成损害。
近年来，很多发达国家已经不再生产、销售普通铅蓄电池。
阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）具有密封性能好、无泄漏、无污染等特点，因此，它可以保证人员和设备的安全，在使用过程中不需要补充酸、加水等维护操作，从而在铅酸蓄电池的发展史上翻开了新的一页。
目前，阀控式密封铅酸蓄电池是广泛应用于UPS和直流电源系统中的储能装置。
1 VRLA电池的构造及工作原理1.1 VRLA电池的构造VRLA电池主要部件包括正负极板、电解液、隔板、电池槽和排气栓等。
因为要考虑密封要求，其结构与普通铅蓄电池相比有较大不同，如表1所示。
表1 VRLA电池与普通铅蓄电池的结构比较1.1.1 电极VRLA电池的正、负电极都是由板栅材料和活性物质组成。
正极板上的活性物）,负极板上的活性物质为海绵金属铅（Pb）。
板栅材料为无质为二氧化铅（PbO2锑或低锑合金，作用是减少电池的自放电，防止电池内水分的损失。
1.1.2 电解液在VRLA电池中，电解液成分主要包括蒸馏水（H2O）和纯硫酸（H2SO4），按一定比例组成，处于不流动状态，全部被极板上的活性物质和隔膜所吸附。
除此之外，采用胶体电解质也可使电解液不流动，如德国阳光公司生产的VRLA电池。
阀控式铅酸蓄电池的维护
阀控式铅酸蓄电池的维护2007-11-28由于阀控式铅酸电池（VRLAB）具有以下优点：☆可卧放、叠放，可与通信设备放置在一起，节省空间；☆贫液设计省去了在维护中进行比重测量，适合大电流放电；☆在一般情况下氢氧复合较好，不会产生氢气；☆充电不会产生酸气而污染环境，等等。
☆因此，在通信领域已被广泛使用。
在20世纪90年代初刚刚使用阀控式蓄电池时,曾被称为“免维护电池”，这实际上是一种误导，加上早期遥阀控式蓄电池产品的质量不高，在使用中经常会出现这样或那样的一些故障。
当然，随着计算机技术的发展，大规模集成电路器件的不断涌现，以及开关电源、UPS电源技术等的不断完善，电源系统设备已取得了不小的进步，在供电的安全性和可靠性等方面都有了较大的提高，电源系统设备维护的工作量也减少了许多。
但尽管如此，与电源系统设备配套的阀控式蓄电池，却仍然不时地出现一些故障。
因此对阀控式蓄电池的维护，不论在直流供电系统还是在交、直流不间断供电系统中，都是至关重要的。
那么，在目前的条件下怎样才能维护好阀控式蓄电池呢？笔者就这一问题想谈一下个人的看法。
首先，应分析一下阀控式蓄电池运行的质量问题。
阀控式蓄电池运行的质量是由三个方面决定的：一是产品质量，二是安装质量，三是运行维护质量。
这三个方面应该说都是十分重要的。
特别是产品质量。
这是保持阀控式蓄电池有较好运行质量的关键，与蓄电池生产过程中的各个环节，即从制造铅粉到封装入库的每道工序都有关连。
因此，要对板栅的厚度、重量，铅膏的配方，隔板的透气性，安全阀的技术设计，电解液的灌装方式及对电解液注入量的控制、合成的方式，壳体材料及壳盖与极桩、壳盖与壳体间的密封等诸方面、诸环节进行严格的把关。
对于安装质量，也包括储存、安装、容量实验等多个方面。
这些方面均会直接影响阀控式蓄电池日后的运行和维护工作，因此在搬运储存的过程中应注意不要发生碰撞，在安装过程中要注意汇接条与电池极桩之间的吻合，小心将不平的极桩整平。
阀控式密封铅酸蓄电池基础知识与维护-精品
（1）阀控密封铅酸蓄电池的现状和维护基本要求； （2）基本原理和设计思想（技术特性）； （3）如何保障系统运行的安全性； （4）维护工作中容易忽略的若干问题； （5）蓄电池现阶段各类使用状况和维护要求； （6）阀控密封铅酸蓄电池的智能化管理； （7）阀控密封铅酸蓄电池各个使用阶段的常见故障和维护重点； （8）选配阀控密封铅酸蓄电池的基本要求；
这段时间的产品问题起伏较大（主要是泄漏问题）； ★上世纪90年代后期，随着市场需求的增加，国内用各类方式大量相互仿制，产 品行业较混乱。国家对该行业缺乏监管，市场准入的管理非常无奈，仅限于基本 性能的控制。
（2）核心技术的缺失（原设计优势的丧失）
★用于特定场合，狭小空间如水面及水下舰只和室内通讯。 非“万金油”
★当今市场细分的结果证明，产品必须细分。 ★所有核心技术（合金、活性物质设计、气体复合、正负极配比、压 力控制及结构、安装结构）均为早期设计。
★国产化的概念主要目的为降低成本。不达标材料的使用丧失了大量 原始设计的优势。
如：外壳材料的品质下降丧失了强度、散热、保水； 合金低劣丧失了耐蚀和寿命，加快排气和失水； 活性物质的减少失去了使用后期的保证容量； 为验收过量注酸，丧失了充电效率和后期容量稳定性 劣质排气阀造成蓄电池过快干涸寿命提前终止；
（4）现行通信行业标准《YD/T799---20XX》（产品规范和技术导向） 备用蓄电池组设计特点：厚板、大容量、恒流负载（供电时间）； 不同使用条件迫使蓄电池产品细分系列化；
（5）国产蓄电池的结构（贫、预、紧、矮）及品质（均衡性、后期容量）。
维护工作面临的主要问题： ★标准化的问题；(产品规范问题，维护作业难以标准化) ★维护成本（直、间接）问题；（安装设计、系统连接、维护操作） ★技术指标（可操作性）问题；（参数、规程、测试方法等不统一） ★容量基本配置原则；（控制容量和功率） ★失水的问题（国产蓄电池壳、盖、排气阀材料的设计及影响）
阀控式密封铅酸蓄电池运行及维护
5.2、阀控蓄电池内部异常
运行中浮充电压正常，但一放电，电压很 快下降到终止电压值，充电时，电压上升 较快，容量严重不足，极板产生白色结晶 体（硫酸铅）、弯曲、断裂等 异常原因:蓄电池内部失水干涸、电解物质 变质，内部短路 处理方法：更换蓄电池。
四、充电装置的运行及维护
阀控蓄电池对充放电要求较高，不 允许过充和欠充，微机控制的高精度充 电装置具有恒压浮充、恒流限压充电等 功能，并能按蓄电池运行要求自动进行 均充、浮充的转换，还具有遥信、遥测、 遥控功能，在电力系统得到了广泛的应 用。
五、直流系统事故反措
直流系统对变电站生产设备及电力系统安全运行 具有极端重要性。在正常运行和事故情况下都必 须保证不间断供电，并满足电压质量和供电能力 的要求。 2005年4月28日国家电网公司在原《二十五项反 措》基础上，结合厂网分开的新形势和近几年发 生的新问题，重点提出了十八项电网生产重大事 故的预防和控制措施。其中，第十三项是“防止 直流系统事故”。
3、充电电压、充电电流：
3.1、初充电 3.2、恒流充电 3.3、恒流限压充电 3.4、浮充电 3.5、均衡充电
3.6、补充充电 3.7、恒流放电 3.8、终止电压 3.9、容量试验 3.10、核对性放电
3.1、初充电
新蓄电池在交付使用前,为完全达到 荷电状态所进行的第一次充电。通常采 用恒流、恒压两个阶段进行充电，当充 电电流为1-2mA/Ah、2-3h稳定不变时， 则认为充电结束。初充电工作程序应参 照厂家说明书。
2.3、补充充电
为了弥补运行中浮充电流调整不当造成了欠 充，补偿不了阀控蓄电池自放电和爬电漏电 所造成蓄电池容量的亏损，根据需要设定时 间（一般为3个月）充电装置将自动或手动进 行一次恒流限压充电—恒压充电—浮充电过 程，使蓄电池组随时具有满容量，确保运行 安全可靠。
阀控式铅酸蓄电池原理与故障维护
阀控式铅酸蓄电池原理与故障维护[摘要] 本文主要介绍了阀控式铅酸蓄电池的工作原理、蓄电池存在问题、影响蓄电池使用寿命原因以及阀控式蓄电池故障原因及处理方法，为蓄电池运行及维护提供参考。
[关键词] 阀控式铅酸蓄电池；直流供电0前言阀控式密封铅酸蓄电池是电力系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电电源，主要担负着为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保直流负荷、继电保护、通信设备的正常运行。
因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。
1阀控式铅酸蓄电池工作原理阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理，基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅（PbO2），负极活性物质是海绵状金属铅（Pb），电解液是稀硫酸（H2SO4），其电极反应方程式如下：（一）放电过程负极：Pb-2e-+SO42-==PbSO4正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+==PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O（二）充电过程负极：PbSO4+2e-==Pb+SO42-正极：PbSO4-2e-+2H2O==PbO2+4H++SO42-总反应：2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4阀控式铅酸蓄电池在结构和材料上做了重要改进，正极板采用铅铬合金，负极板采用铅钙合金，隔板采用超细玻纤隔板，并使用紧凑装配和贫液设计工艺技术，整个电池反应密封在塑料电池壳内，出气孔上加装单向的安全阀。
这种电池结构，在规定的充电电压下进行充电时，正极析出的氧可通过隔板通道传送到负极板表面，还原成水。
这种充电过程，电解液中的水几乎不损失，使电池在使用过程中达到不需要加水的目的，也叫免维护蓄电池。
阀控式蓄电池原理如图1。
图1 蓄电池原理图2阀控式铅酸蓄电池存在问题阀控式密封铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10～20年(最少为8年)，这样就给国内的技术和维护人员一种误解，似乎这种电池既耐用又完全不需要维护。
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阀控式蓄电池的运行维护（三）
均衡充电
蓄电池在使用过程中，内部各电池有时会产生 内阻、容量、电压等不均衡的现象，如果不作 调整，很容易演变为落后电池，甚至出现反极 现象。
记录测量结果。
蓄电池充电方式
均充：对蓄电池组进行快速充电，补充电池容 量，消除蓄电池较大的电压差别。
定电压
定电流
恒压浮充 恒压均充 恒流均充
浮充
均充
阀控式蓄电池均衡充电是由直流屏自动完成的， 它分为恒流和恒压阶段，经设定延时后，自动 转为浮充状态。
恒流阶段：充电机充电电流设定为I10Ａ，电池 在恒流过程中（正常时恒流时间很短），电压 上升，待整组电池电压上升至设定整组电压时， 或充电电流降至0.1I10Ａ时，自动转为恒压充电 状态。
安装注意事项
蓄电池使用环境应干燥、清洁、通风，不能有红外线辐射、有机溶剂、腐 蚀气体，避免阳光直射。
取暖器或空调通风孔不应直接对着蓄电池，应尽量使蓄电池组各部位温差 不超过3℃。
蓄电池安装在楼上时应向土建部门提出负荷要求，抗震烈度为7级以上地 区，应设计防震支架并采用地脚螺栓固定，使应力扩散。
蓄电池电压
蓄电池全电压
单体电压 单只电池电压 220V(108/19只) 110V(54只)
2.21－2.25 2.21－2.25 238.68－243.00 119.34－121.50
2.23－2.30 13.38－13.80 254.22－262.20
－
恒压下浮充运行时的容量
蓄电池的容量状态指示，以“白、绿、黄、红”四种 区域颜色分别表示蓄电池“充足”、“正常”、“重 充”、“放完”状态。测量时，可以直观、迅速、准 确地对蓄电池的容量进行判定。测试仪左下端的锥形 触头系与夹子同为负极，也可使用该触头测量。
每10天进行１次蓄电池电压测量。 每月进行１次蓄电池容量测量（不做要求）。 浮充电流为1－2mA/Ah。
浮充状态
浮充：整流器以小电流对蓄电池组进行充电， 补充蓄电池的自放电。
浮充压差：2V/±0.05V、 12V/±0.3V
恒压下浮充运行时允许的电压
环境温度:5℃-35℃
型号
2V 12V
阀控式蓄电池的选型
阶梯法计算蓄电池容量
阀控式蓄电池的选型
制造厂家应提供阀控式蓄电池的运行参数、特 性曲线：
蓄电池的浮充电压值及范围； 蓄电池浮充电流值及范围； 蓄电池的充电(恒压)电压值及范围； 蓄电池的充电电流值及范围； 浮充电压与温度关系曲线； 蓄电池容量与温度关系曲线； 蓄电池运行时正常的充放电周期； 蓄电池终止电压，单组建议选高于1.8V。
为了弥补运行因浮充电流调整不当造成的欠充 补偿蓄电池自放电和爬电漏电所造成的亏损
均衡充电的周期及要求
使各个电池的状态均衡一致，每半年应 对蓄电池进行一次均衡充电；
充电机可设置为手动均充，每半年手动 操作均充。
注意是否需要调整直流系统运行方式； 在充电过程中，每小时测量一次电压并
阀控式蓄电池的工作原理
“贫电液阴极吸收式”原理，充电末期，正
极产生的氧气通过多孔的玻璃纤维隔膜，到
达负极与海
绵状金属铅发生
反应，生成 －
＋
氧化铅。正极产
生氧气，附
O2
近有
的真空，
于是正负极的压差
将推动气
H2
相氧通过气体通道
到达负极。
阀控式蓄电池的结构特点
间距：蓄电池间不小于15mm,蓄电池与上层隔 板间不小于150mm的间距。（国网直流电源系 统技术标准 ）
容量：放电试验应满足100%，可做3次。
蓄电池交接试验
绝缘垫 导线：满足热、动稳定要求，有色表、
有压鼻。 螺栓：不锈钢加弹簧垫片。 通道：双路电缆应独立，或加防火护套。 电池巡检：精度、每只加熔丝。 室温：5-30℃，有调节装置。
阀控电池系带液荷电出厂，电池内有电液并已充电，安装过程中应小心搬 运，安全阀不允许松动，严禁短路。
电池组电压较高，存在电击危险，在装卸导电电缆（铜排、连接线）时， 应使用绝缘工具，戴防护手套。
连接螺丝应拧紧到规定的扭矩值
蓄电池与充电装置或负载连接时，电路开关应位于断开位置，校对好电压 和极性、保证连接正确（蓄电池正极与充电装置正极连接，负极与负极连 接）。
阀控式蓄电池的电化学性能
负极活性物质：Pb（灰色海绵状金属铅） 电解液：H2SO4（稀硫酸） 正极活性物质：PbO2（褐色二氧化铅） 电池反应： Pb+ PbO2+2 H2SO4<充电…放电>2PbSO4+2H2O 放电时硫酸密度下降，电压下降，容量下降；
充电时硫酸密度上升，电压上升，容量上升。
Se=IρL/10
其中: Se:连接线截面积;
I :1Hr放电电流;
ρ:金属电阻率；（铜：0.0175；铝:0.0283）
L:连接线长度(两极柱中心距)。
阀控式蓄电池的安装（四）
蓄电池安装前应逐只测量单只电压，开路压差 应≦30mV/2V； ≦60mV/12V（DL/T 724－ 2000标准）。阀控蓄电池荷电出厂，从出厂到 安装使用，电池的容量会受到不同程度的损失， 因此电池在安装结束后投入使用前，应对电池 进行均衡充电。均充电压一般设定为2.30V－ 2.35 /单格(25℃时)(进口电池稍高)。当电池组 电压充上来并自动转浮充后，浮充时间不得少 于24小时。
阀控式蓄电池的安装（二）
阀控式蓄电池实际应用中,大电流放电性 能特别重要，大电流放电，除测试电池本 身性能外，连接方式和导线的电压降也是 至关重要的。 连接方式 贯彻"多串少并，先串后并"的原则。
阀控式蓄电池的安装（三）
连接导线
一般要求电池间导线电压降（两极柱根部测量） 在1Hr率大电流放电时为10mV。连接导线有材质 （电阻率）、长度、截面积三个因素，当选择电 阻率、长度（安装位置）固定后，截面积可参考 下式计算：
阀控式蓄电池的选型
正确选择蓄电池的型号和容量 一般阀控式蓄电池容量200Ah以上选2V，200Ah以下选 12V或6V。 阀控式蓄电池是10Hr率标称容量。应根据设 备负荷、电压大小、 市电供应情况、开关电源情况等 因素来选择合适容量电池。一般 计算如下式：
Q=P/V×T×1.2/K
式中:Q:选用的蓄电池的容量(Ah); P:使用设备的功率(W); V:用电设备的直流标称电压(V;) T:停电后需要使用时间(h)一般按维持1-2小时停电时间设计; K:系数，一般取0.5左右。
均充电恒压阶段设定电压
型号 单 体 电 压
2V 12V 2.35V-2.40V
单只电压 14.1V－14.4V
整组电压 220V系统 268V-274V 268V-274V
整组电压 110V系统
均衡充电过程中应注意监视蓄电池，如有异常 （过热或异常变形），应立即停止充电，并处 理之。
均衡充电过程中应每小时抄录一次蓄电池电压、 充电电流、电池温度等数据。
注意事项
扩建施工单位自行带直流设备； 基建变电站自行解决直流设备。
阀控式蓄电池的运行维护
误区：尽管阀控密封铅酸蓄电池有很多优点， 深受用户欢迎。但由于有些生产厂家对“免维 护”的含义未说清楚，个别电池厂又加以夸大， 造成用户理解为：阀控式蓄电池可以随意使用， 无需管理，就象傻瓜相机那样。
负极活性物质过剩，负极具有过量的未充电物 质，以便建立铅氧循环，一般正负极活性物质 比为：1：1.1以上。
采用透气强的隔膜，玻璃纤维隔膜的孔隙率在 90%以上。
限量电解液，在硫酸量不影响内部离子传导的 前提下，尽量减少硫酸量，否则硫酸液体把隔 膜气孔全部淹没，阻碍氧气扩散。
装配紧密而且均匀，有利于氧气向负极扩散。 结构上采用密封安全阀。
恒压阶段：蓄电池整组电压维持在设定电压运 行，充电机充电电流逐渐减小，对于阀控式蓄 电池来讲：恒压充电时间一般定为2－6小时，
到达整定时间后转为正常浮充状态。
均充电恒流阶段设定电流
容量 电流
200Ah 20A
I10
100Ah 50Ah
10A
5A
最大充电电流
200Ah 60A
100Ah 30A
50Ah 15A
测试时间不得超过３秒钟。
阀控式蓄电池的运行维护（二）
定期清扫
蓄电池的清洁与否，不仅关系到其容量和寿命，更为 重要的是会直接影响到直流系统的绝缘强度，给安全 运行造成威胁。因此，应定期地对蓄电池的容器、连
接线及蓄电池柜进行清扫。但不要用汽油和有机溶剂
清洗蓄电池，不要造成直流系统接地。 多年的运行经验表明，经常保持蓄电池的清洁，不仅
蓄电池系统安装结束后，应认真检查电池系统的总电压、单体开路电压， 正、负极性，均充、浮充电流，检查输出端子与安装柜架间的电阻，以确 认系统安装及设置的正确性。
蓄电池交接试验
开路压差：（阀控式密封铅酸蓄电池订货技术 条件 DL/T 637—1997 ）
2V蓄电池≤0.03V、6V蓄电池 ≤ 0.04V、12V 蓄电 池≤ 0.06 V
阀控式蓄电池的优点
可靠性：正常浮充状态下使用，氧复合效率达 96%以上，析气量极少，水损失少，无酸雾逸 出，无有毒有害气体溢出。
方便性：无须添加蒸馏水，也无须经常检测电 池端电压、比重及温度。
适用性：维护工作量大大减少；电池安装可采 用迭放式电池架，占地面积小。
灵活性：在安装时无须进行加液和调整酸密度 等烦琐工作；电池安装灵活。
阀控式蓄电池的安装（一）