摘 要：蓄電池是電力系統(tǒng)中直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，正確使用和維護(hù)是保障蓄電池容量的重要工作。本文介紹了影響蓄電池容量的幾個(gè)主要因素，并重點(diǎn)介紹了蓄電池內(nèi)阻測試和核對性放電的重要意義。
關(guān)鍵詞：蓄電池維護(hù)，蓄電池內(nèi)阻，蓄電池放電
1 前言
蓄電池是電力系統(tǒng)中直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，為電力系統(tǒng)中二次系統(tǒng)負(fù)載提供安全、穩(wěn)定、可靠的電力保障，確保保護(hù)設(shè)備、通信設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，如何保證蓄電池組的穩(wěn)定性和實(shí)際容量，是直流系統(tǒng)維護(hù)的重要工作。近年來，由于閥控式鉛酸蓄電池具有容量穩(wěn)定、體積小、易于安裝等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。本文就閥控式鉛酸蓄電池的使用、維護(hù)等幾個(gè)方面作一闡述。
2 影響蓄電池容量的幾個(gè)因素
2.1 合理的充電管理制度
一般講閥控式蓄電池組運(yùn)行充電方式有兩種，一是浮充充電方式；二是均衡充電方式。
為延長閥控式蓄電池的使用壽命，生產(chǎn)廠商要求對電池組使用中要定期或者必要時(shí)對蓄電池組進(jìn)行均衡充電。
從維護(hù)單位實(shí)際執(zhí)行情況看有很多不合理的充電管理制度導(dǎo)致電池組運(yùn)行長期虧電、充電不足、容量早期損失。如電池組浮充電壓設(shè)置低，導(dǎo)致電池組浮充充電不足，電池組放電時(shí)放不出額定容量，過低導(dǎo)致電池組虧電，不能滿足自放電和氧循環(huán)的需要，過高會使電解液損失，縮短電池壽命。再就是均衡充電制度貫徹沒有得到落實(shí)，不論運(yùn)行實(shí)際情況或運(yùn)行時(shí)間長短均采用浮充充電方式，浮充電流小不能完成和滿足電池組放電后的補(bǔ)充電，因而造成電池組充電不足，導(dǎo)致電池組達(dá)不到額定容量。
2.2 容量與溫度的關(guān)系
典型閥控式鉛酸蓄電池放電容量與溫度的關(guān)系如圖1所示。工作溫度在25℃左右達(dá)到100%額定容量，工作溫度增高至30℃容量超過100%，相反工作溫度降低至-20℃是電池容量減小至60%額定容量。
圖1 蓄電池容量與溫度的關(guān)系
2.3 蓄電池容量與內(nèi)阻的關(guān)系
國內(nèi)外的很多資料表明電池的內(nèi)阻大小與電池所處的狀態(tài)有關(guān)，與電池的剩余容量有關(guān)。電池處于放電狀態(tài)時(shí)，隨著剩余容量的減少，電池活性物質(zhì)也在減少，結(jié)果使得電池的內(nèi)阻增加。國內(nèi)外許多研究資料表明，電池內(nèi)阻與電池剩余容量有關(guān)，且與電池剩余容量成反比關(guān)系，如圖2所示。
2.4 蓄電池容量與放電率的關(guān)系
閥控式鉛酸蓄電池隨著放電電流的增加，電池容量降低。這是因?yàn)椋娏髟跇O板上的分布是不均勻的，電化學(xué)反應(yīng)電流優(yōu)先分布在離主體溶液最近的表面上，這樣就導(dǎo)致在電極表面形成硫酸鉛而堵塞孔口，電解液擴(kuò)散困難，不能充分供應(yīng)多孔電極內(nèi)部的需要，因而在大電流放電時(shí)，活性物質(zhì)沿厚度方向作用深度有限，電流越大其作用深度越淺，活性物質(zhì)被利用的程度越低，蓄電池所給出的容量也就越小。又由于極化和內(nèi)阻的存在，在高電流密度下電壓降損失的增加，使蓄電池端電壓迅速下降，也是使容量降低的原因。
圖2 蓄電池容量與內(nèi)阻的關(guān)系
3 蓄電池日常檢查和檢測
3.1 月度保養(yǎng)
每月完成下列檢查：
（1）保持電池房清潔衛(wèi)生；
（2）測量和記錄電池房內(nèi)環(huán)境溫度；
（3）逐個(gè)檢查電池的清潔度、端子的損傷及發(fā)熱痕跡、外殼及蓋的損壞或過熱痕跡：
（4）測量和記錄電池系統(tǒng)的總電壓、浮充電流。
3.2 季度保養(yǎng)
（1）重復(fù)各項(xiàng)月度檢查；
（2）測量和記錄各在線電池的浮充電壓，若經(jīng)過溫度校正有兩只以上電池電壓低于2.18V，請與廠家聯(lián)系。
（3）定期測試蓄電池內(nèi)阻，并進(jìn)行整組蓄電池內(nèi)阻測試分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)“落后”電池。
3.3 年度保養(yǎng)
（1）重復(fù)季度所有保養(yǎng)、檢查；
（2）每年檢查連接部分是否有松動；
（3）每年電池組以實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行一次核對性放電試驗(yàn)，放出額定容量的30%~40%；
3.4 三年保養(yǎng)
每三年進(jìn)行一次容量試驗(yàn)，到使用六年后每年做一次，若該組電池實(shí)放容量低于額定容量的80%，則認(rèn)為該電池組壽命終止。
4 蓄電池內(nèi)阻測試的方法
4.1 蓄電池內(nèi)阻測量的常見方法
目前測量蓄電池內(nèi)阻的常見方法有：
（1）直流放電法
直流放電法就是通過對電池進(jìn)行瞬間大電流放電，測量電池上的瞬間電壓降，通過歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。
（2）交流注入法
交流法通過對蓄電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號，測量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號，以及兩者的相位差，來確定蓄電池的內(nèi)阻。
4.2 蓄電池內(nèi)阻測試的必要性
雖然很多研究人員對采用蓄電池內(nèi)阻估算蓄電池容量存在著不同的看法，但定期進(jìn)行蓄電池內(nèi)阻測試仍然是蓄電池維護(hù)的重要工作，歐姆測試技術(shù)在蓄電池維護(hù)方面得到廣泛使用，它能節(jié)省維護(hù)成本，并提供更多蓄電池的相關(guān)
信息。歐姆測試法已被IEEE列為“閥控密閉鉛酸蓄電池（V R LA）的維護(hù)、測試和更換的推薦辦法”中的一個(gè)部分。現(xiàn)在，IEEE已經(jīng)更新其標(biāo)準(zhǔn)1188-1996為11882005，其5.2.2條仍然規(guī)定每個(gè)季度測試一次電池/單體的內(nèi)部歐姆值。
（1）有助于對蓄電池組中單體蓄電池的橫向比較，目前各種蓄電池內(nèi)阻測試設(shè)備的測試結(jié)果可對該組蓄電池進(jìn)行單體比較，從而有助于發(fā)現(xiàn)整組蓄電池中的“落后”電池；十幾節(jié)甚至幾十節(jié)串聯(lián)的電池組，只要一節(jié)過早損壞，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則時(shí)間一長，就會導(dǎo)致整個(gè)電池組報(bào)廢。
（2）借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單體蓄電池不同時(shí)期的縱向比較，對測試數(shù)據(jù)發(fā)生突變的單體電池進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，有助于對整組蓄電池的壽命進(jìn)行客觀評價(jià)，從而保證整組蓄電池容量，有效保障設(shè)備安全運(yùn)行。
4 蓄電池核對性放電
在中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)蓄電池直流
電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程中（DL/T 724-2000）明確規(guī)定了對蓄電池要定期進(jìn)行核對性容量試驗(yàn)和脫載試驗(yàn)，目的就是測知電池組的實(shí)際容量，找出落后電池，消除隱患。
閥控蓄電池核對性放電周期是新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進(jìn)行全核對性放電試驗(yàn)，以后每隔2～3 年進(jìn)行1次核對性試驗(yàn)，運(yùn)行了6年以后的閥控蓄電池，應(yīng)每年作1次核對性放電試驗(yàn)。
目前國內(nèi)很多蓄電池放電設(shè)備能夠完成自動蓄電池核對性放電。這些設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)按照設(shè)定的電流進(jìn)行恒流放電，到達(dá)設(shè)定時(shí)間或者終止電壓能自動停止，避免蓄電池惡性的深度放電。有的設(shè)備在放電過程中還能夠自動監(jiān)測單體電池的電壓等參數(shù)，并通過后臺分析軟件可對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，可生成、顯示、打印、預(yù)覽電壓曲線圖、電流曲線圖、單體曲線圖、容量分析圖、檢測數(shù)據(jù)等圖形和報(bào)表。
5 小結(jié)
本文對電力系統(tǒng)直流蓄電池運(yùn)行及維護(hù)進(jìn)行了探討，通過加強(qiáng)對蓄電池的日常使用和維護(hù)，增強(qiáng)直流系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，達(dá)到增強(qiáng)供電的可靠性，這對全網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
