更新老厂蓄电池及直流充电装置.docVIP

浅谈我厂260mw机组新更换的蓄电池和直流充电装置摘要：介绍dj1200型铅酸阀控密封蓄电池的工作原理和日常检查维护，dkz型智能高频开关直流电源系统组成、工作原理和它的运行与维护及常见故障的处理。关键词： 直流系统 蓄电池 工作原理 故障和处理 高频开关 自动控制 运行及维护引言：众所周知，直流系统对于发电厂相当重要，它不受交流电的影响，是一个独立的电源。由于蓄电池组容量大、电压平稳，所以电厂的直流系统中，蓄电池也是一个重要组成部分，它能更加稳定地保证设备的控制、信号、继电保护装置和自动装置等连续可靠地工作，同时在紧急情况下还可以供事故照明用电。60mw机组采用的是gf-1200型风帆铅酸蓄电池，共108只，自94年投运以来，已有15年左右，已远远超过一般蓄电池810年的使用寿命。其中96只或多或少存在极板变形，有的变形已经很明显；7只电压和比重均不符合要求；多个蓄电池侧面或底部开裂，造成渗液，严重时引起直流接地等严重后果，由于渗液严重，#108和#63蓄电池已提前退出历史舞台。鉴于上述情况，领导高度重视，同时进行了前期考察和调研，决定对60mw机组蓄电池组进行更换。经过准备和相应的现场勘察，1月27日，经过整整一天的紧张工作，更换工作全部顺利完成，这次更换的南京理士铅酸阀控密封蓄电池（103只），由于其运行稳定，维护量小，目前已得到广泛运用。1、阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理基本上沿袭于传统的铅酸蓄电池，它的正极活性物质是二氧化铅（pbo2），负极活性物质是海绵状铅（pb），电解液是稀硫酸（h2so4），其电极反应方程式如下： 正极：pbo2+ h2so4+2h+2e- pbso4+2h2o 负极：pb+ h2so4 pbso4 + 2h+ +2e- 整个电池反应方程式： pb+ pbo2+ h2so4 2pbso4+2h2o普通的铅酸蓄电池在充电过程中，正极析出氧气，负极析出氢气： 正极：h2o1/2o2+2h+2e- 负极：2h+2e-h2 从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70时，开始析出氧气，负极充电到90时开始析出氢气，由于氢、氧气的析出，如果反应产生的气体不能重新复合利用，电池就会失水干涸。 阀控式密封铅酸蓄电池在结构、材料上作了重要的改进，正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金，负极板栅采用铅钙锡铝四元合金，隔板采用超细玻璃纤维棉（agm），并使用紧装配和贫液设计，在电池的上盖中设置了一个单向的安全阀。这种电池结构，由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金，提高了负极析氢过电位，从而抑制氢气的析出，同时，采用特制安全阀使电池保持一定的内压，采用超细玻璃纤维棉（agm）隔板，利用阴极吸收技术，通过贫液式设计，在正负极之间、隔板之中预留气体通道。因此在规定充电电压下进行充电时，正极析出的氧（o2）可通过隔板通道传送到负极板表面，还原为水（h2o），其反应式如下： 这是阀控式密封铅蓄电池特有的内部氧循环反应机理，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加水的目的。2、阀控蓄电池的故障和处理1）阀控蓄电池壳体鼓胀变形造成原因有：充电电流过大，充电电压超过了2.4vn(2v为单体的电池个数)；蓄电池内部有短路或局部放电等造成温升超标；阀控失灵使蓄电池不能实现高压排气，内部压力超标等。处理方法：进行核对性放电，容量达不到额定值80%以上的蓄电池应进行更换；运行中减少充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。2）浮充电时，蓄电池电压偏差较大（大于平均值0.05v）造成原因：蓄电池制造过程分散性大；存放时间长，又没按规定补充电。处理方法：质量问题，应更换不合格产品；存放问题，应按要求进行全容量反复充放23次，使蓄电池恢复容量，减少电压的偏差值。3）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造成原因：蓄电池内部失水干，电解物质变质。处理方法是更换蓄电池。4）核对性放电时，蓄电池放不出额定容量造成原因：蓄电池长期欠充电，单体蓄电池电压浮充时低于2.232.28v，造成极板硫酸盐化；深度放电频繁（如每月一次）；蓄电池放电后没有立即充电，极板硫酸盐化。处理方法：浮充电压运行时，单体蓄电池电压应保持在2.232.28v；避免深度放电；对核对性放电达不到额定容量的蓄电池，应进行3次核对性放电，若容量仍达不到额定容量的80%以上，应更换蓄电池组。3、dkz高频充电装置介绍2月1日对蓄电池工作硅整流装置进行了更换，采用南瑞生产的dkz型高频充电装置 ,dkz系列微机控制高频开关电源直流系统是新一代电力直流电源成套装置，该装置将整流器、调压装置、馈出分路、保护告警回路、绝缘监测、蓄电池检测及微机监控系统等有机地结合在一起，通过微机实现自动管理，自动设定并管理各种类型电池的均充电、浮充电、放电、恒压恒流充电的运行，以及通过微机完成自动调压、投切、故障报警、绝缘报警、信号输出、远程控制等操作，并能通过调制解调器、电力载波等其他传输设备完成“遥测”、“遥信”、“遥调”、“遥控”，实现远程集中监控管理。整流系统部分我厂采用的是zmk-22040模块，高频开关电源整流系统比较老式直流系统的最大区别是模块化配置,高频开关充电模块：三相三线交流电380vac经三相整流桥整流后变成脉动的直流，在滤波电容和电感组成的lc滤波电路的作用下，输出约520vdc（2.34220）左右的直流电压，再逆变为高频电压并整流为40khz的高频脉宽调制脉冲电压波，最后经过高频整流，滤波后变为220vdc的直流电压，经隔离二极管隔离后输出，一方面给蓄电池充电，另一方面给直流负载提供正常工作电流。充电模块内部有监控板能监视、控制模块运行情况。由于充电模块本身具有cpu，充电模块也可以脱离监控模块独立运行。该模块并具有均浮充转换功能和故障报警功能。当发生故障时，产生声光报警并弹出报警界面，显示当前故障：1、 输入异常告警2、 过压告警3、 欠压告警4、 过温告警5、 输出过压保护（模块报警并停止输出）4、智能高频开关直流电源系统自动控制的正常运行程序过程充电装置正常时浮充电运行，根据需要设定时间（一般为3个月）采用1.0i10充电电流进行恒流充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时（2.32.352v为单体的电池个数），自动转为电压为（2.32.352v为单体的电池个数）的恒压充电，1.0i10充电电流逐渐减小，当充电电流减小至0.030.05i10电流值时充电装置倒计时开始启动，当整定的倒计时结束时，充电装置将自动转为正常的浮充电运行，这就完成一个循环，使蓄电池随时具有满容量状态，确保直流电源运行的安全可靠。正常浮充运行 13个月恒流充电,电压升至整定值恒压充电,电流减小至整定值,正常浮充运行。5、充电装置的运行及维护运行人员或继保人员应对充电设备进行如下的巡视检查：三相交流输入电压是否平衡或缺相，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，直流输出电压值和电流值是否正确，各充电模块的输出电流是否均流，正负母线对地的绝缘是否良好，装置通讯是否正常等。运行人员或继保人员特别要注意充电模块自动均充是否准时定期，均充时的充电电流和充电电压是否正确；雷电发生后应及时检查直流装置的防雷装置和充电装置工作是否正常；每月对充电装置作一次清洁除尘工作。充电装置内部故障时，应及时把故障充电装置取下退出运行，这就是模块化配置的好处，在设计上采用n+1的方式，少一个充电装置不影响运行，应及时把坏的充电装置返厂家修理，这期间加强对直流装置的巡视。通常造成监控告警的主要原因有：（1）系统硬件、软件故障；（2）错误的系统设置；（3）用户端产生的告警信息。日常维护中大部分告警信息都可通过监控器的相应记录进行查询。系统电气故障应更换相应器件，用户端故障则由各制造商作出相应处理。受直流系统的工作环境和操作过程影响，少数情况下外界干扰或监控内部硬件“瞬间故障”可能造成系统误告警或监控死机现象。出现无法自动恢复的软件故障可通过系统菜单中所提供的“初始化”功能对监控器进行重新设置，需注意的是初始化后系统参数必须重新输入。所以系统调试开通后，户应记录下所需的参数设置。如“初始化”无法排除系统故障，则必须将其退出运行，由厂方专业人员进行检查修复。监控系统另一种常见故障是通信故障，由于系统采用询问方式进行通信，当整流模块或检测装置内部故障时，工控机未能按时收到其反馈信息。监控程序会作出短时间的等待，通信速度会有所降低。如连续3次未能收到协议规定格式，工控机将显示相应单元通信不畅。造成通讯不畅通无阻原因较多，常用解决方法为：（1）检查对应设备是否已开机工作，通讯线是否联接好，若否，则开启相应设备，联接好通讯线；（2）检查主监控“系统配置”和“设备配置