铅酸蓄电池在直流系统中的作用

一、铅酸蓄电池的特点

1.常采贫液式设计（也有胶体式），在正负极板之间预留有气体通道，电池充电过程中，正极上产生的氧气通过隔板顺利到达负极，与负极活性物质反应并还原成水，从而实现了气体再化合；同时板栅的设计，抑制了氢气的析出，达到基本不失水的目的。在电池的整个使用寿命期间，不用加酸加水

2.电池气密性良好，使用过程中无酸雾溢出，不腐蚀设备

3.正常浮充使用寿命5-10年或以上

4. 自放电小

5.结构紧凑

6. 安全阀：内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部。

二、蓄电池的作用

充电装置与蓄电池并联工作，蓄电池的外特性较平坦，蓄电池的内阻比充电装置小，再通过大电流时，大部分电流由蓄电池承担，充电装置在由平时很小的输出电流突然需要输出几十乃至几百安的大电流时，相当于是个短路过程，一般充电装置都设有限流保护装置。此外蓄电池在交流电源失去，充电机停止工作后，仍能为保护装置、监控系统等最重要的直流负荷提供电源，保证这些设备的正常工作。

三、蓄电池浮充电运行

充电装置并接蓄电池带直流负载。正常运行时充电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电，以补充蓄电池的自放电，使蓄电池组以满容量的状态处于备用。

四、蓄电池型号

每个品牌的蓄电池有自己定义的型号

五、蓄电池的几个概念

1.蓄电池的额定容量：制造厂规定的条件下，蓄电池能保证的最低容量。一般指蓄电池充足电时以10h放电率放电的容量。用C10表示。常见的如300Ah。

2.蓄电池的容量：放电电流与放电小时的乘积，容量Cn=It单位Ah简称安时。

3.蓄电池的终止电压：蓄电池出现过放电时，不致造成极板损坏所规定的放电最低极限电压值。一般为1.8V（单体2V电池，10小时放电率时）。

4.蓄电池的自放电：蓄电池内部极板短路，外部正负极柱绝缘不良等，造成的容量损失。 

六、铅酸蓄电池的运行要求

1.蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值应符合(表)的规定。

2.蓄电池室应严禁烟火，应有良好的通风采暖设施，避免日光照射，采用防爆灯具。

3.应定期测试蓄电池的单体电压值，使用经校验合格的四位半数字式电压表。允许使用检测合格的自动监测装置测量蓄电池单体电压，并作为检测的依据。

4. 应定期检查蓄电池外壳、极柱周围，有无漏液痕迹。

5.应定期对蓄电池组作外壳清洁工作。

6.蓄电池的运行温度宜保持在5～30℃，推荐使用温度为25℃。温度过高使蓄电池容量严重下降，运行寿命缩短。

7.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。

8.选择合适的浮充电压主要目的是为了使电池达到理想的使用寿命和额定容量，如果浮充电压过高，电池的浮充电流随之增大，引起板栅腐蚀速度加快，此外过充电，蓄电池内部生成气体，内部压力增大，气体从安全阀排出，造成电解液减少或干枯，水分过量损耗使用寿命提前；浮充电压过低，电池不能维持在完全荷电状态，易导致不可逆硫酸盐化，容量降低，缩短电池的使用寿命。

9.大容量的蓄电池一般安装在专用蓄电池室内。

10.200Ah及以下的蓄电池，可安装在电池柜内。电池柜内应装设温度计。电池柜体结构应有良好的通风、散热。

11.变电站直流控制母线的标称电压为110V、 220V。运行时电压变化范围为标称电压的95％~110%。正常浮充运行时，直流控制母线电压宜按上限调整。

七、蓄电池个数的选择

按正常浮充运行时保证直流母线电压为直流系统额定电压的105%计算。

蓄电池额定电压的选择：

（1）常见的有单体2V和12V两种。

（2）2V蓄电池的优点是电池设计寿命长并且可靠性高，损坏1～2节可将其

（3）常见的有单体2V和12V两种。

（4）2V蓄电池的优点是电池设计寿命长并且可靠性高，损坏1～2节可将其短接，不会对系统电压有大的影响，缺点是造价较高、维护量大、占地面积大。

（5）12V蓄电池的优点是每组仅18块(220V系统)，维护、更换都比较方便，造价比相同容量的2V电池低、结构紧凑、占地面积小，缺点是损坏1～2节对系统电压影响较大，不能短接，一般需更换

八、均衡充电

1. 均衡充电的定义：为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均衡现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。蓄电池不亏电情况下，建议均衡充电时间不大于2小时。如果均衡充电超过2小时，需有人值守，检测电池温度变化。

2. 铅酸蓄电池不进行定期均衡充电

3.充电装置不具备自动均衡充电功能时，当出现以下情况，应进行均衡充电：

（a）电池由于失去浮充，造成蓄电池放电，放出容量超过电池容量的20％及以上；

（b）当普测电池时，发现有1/10的电池电压超出浮充电压正常范围。

4. 铅酸蓄电池均衡充电的方法：采用应采用恒压限流进行充电，限流值为I10，限压值N×（2.30~2.35）V，自动或手动转为恒压充电；厂家使用说明书有规定时，按厂家说明书进行，但直流控制母线最高电压不得超过110%标称电压。

九、蓄电池的核对性放电（一般由专业检修人员进行）

浮充电运行方式下，从每一只电池的电压，无法判断蓄电池的现有容量，内部是否失水或干裂，只有通过核对性放电才能找出电池存在的问题，确定电池的现有容量。也就是说以规定的电流恒流放电，只要一个单体电池达到规定的终止电压，就停止放电，按放电电流与放电时间的积来确定电池的实际容量

1.一组蓄电池（以单体2V电池说明放电过程）

变电所中只有一组电池，不能退出运行，也不能作全核对性放电，只能用I10 电流，恒流放出额定容量的50%，在放电过程蓄电池组端电压不得低于2V N ，放电后应立即充电

2.两组蓄电池

变电所中若具有两组阀控蓄电池，将其中一组阀控蓄电池组退出运行，进行全核对性放电，用I10电流，恒流放电，当蓄电池组端电压下降到1.8V N 时，停止放电，隔1~2 h 后充电

3.该组电池实放容量低于额定容量的80%，则认为该电池组寿命终止。

十、蓄电池的充电程序（一般由专业检修人员进行）

根据蓄电池不同种类， 确定不同的充电率进行恒流充电，蓄电池组端电压达到某一整定值时，微机将控制充电装置自动转为恒压充电，当充电电流逐渐减小到某一整定值时，微机将控制充电装置自动转为浮充电运行。

1.蓄电池的充电（以单体2V电池说明充电过程）

（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  的恒压充电下，I10 充电电流逐渐减小，当充电电流减小至0.1 I10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2.23~2.27 V

2. 蓄电池核对性放电周期

（a）新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电试验

（b） 以后每隔2~3 年进行一次核对性试验

（c）运行了6 年以后的阀控蓄电池，应每年作一次核对性放电试验