SSB蓄电池远程除硫维护装置研究与应用

SSB蓄电池远程除硫维护装置研究与应用

1. 引言

目前铅酸蓄电池是应用在我国电力系统内最普遍的直流装置，这种电池一般不需要特殊维护，且电池寿命平均在五年以上。但是投放在变电站的铅酸蓄电池往往使用寿命不能够达到额定寿命。因为在变电站直流系统中的蓄电池工作环境较为复杂，需要特殊的维护；此外变电站蓄电池需求量较大，但是每节电池的状况不同，而整体蓄电池组的容量受到单蓄电池容量的影响，因此导致使用寿命不能达到额定寿命；即使是服役中的蓄电池多数也存在一些问题，一旦发生停电需要调用蓄电池时容易造成事故发生。铅酸蓄电池使用寿命不达标、存在问题的原因主要是由于管理不当、维护不及时造成的。

1.1 铅酸蓄电池的“硫化”

所谓铅酸蓄电池的“硫化”，是指蓄电池内部的铅发生电化学反映生成硫酸铅盐。硫酸铅很难用充电的方式进行氧化还原，这种粗晶粒的硫酸铅会堆积在电池内部极板上，在电解液与电极产生阻碍，阻挡电解液传导电流，增加了电池的内阻，因此导致蓄电池性能降低。

一般铅酸蓄电池的“硫化”是因为管理和保养不当造成的。蓄电池在将电量耗尽后应尽快重新充满电量，不能充电不足或干脆放置长时间不充电。然而目前变电站中存在电池不能及时充满电、蓄电池性能不均衡的现象更是促进了蓄电池的“硫化”，因此需要设计一种能够远程自动除硫的维护装置保护蓄电池的性能。

1.2 铅酸蓄电池性能下降的原因

导致铅酸蓄电池性能下降的原因有很多，比如蓄电池长期保持高压充电状态、没有定期给蓄电池进行充电、蓄电池在使用前长期未工作、蓄电池工作环境温度过高或过低、充电没有充满等。但是对这些原因的共性进行解析，会发现根本原因在于蓄电池组内每节电池性能的差异化，使用时蓄电池的电量不均匀，某几节电量不足的电池就会发生硫化现象，增加电池内阻，然后反过来又会放大该节电池的不均匀性，形成一个负反馈循环，导致电池容量降低、电池质量下降。

对于性能降低的蓄电池也许还能够使用，但是一旦出现问题，就有可能导致重大事故的发生。由于变电所内有大量的蓄电池，对劣质电池进行辨别和维护的工作量十分大，因此需要设计一种能够自动识别蓄电池状态，对蓄电池进行除硫的维护保养装置，减缓电池性能降低的速度，提高电力系统的稳定性和可靠性，本文中就提出了这样一种蓄电池远程除硫维护装置。

2. 蓄电池远程除硫维护装置的结构和功能

蓄电池远程除硫维护装置应该能够对蓄电池的状态进行实时的检测，并且对于存在问题的蓄电池进行远程除硫处理。既然定位是远程除硫装置，意味着不需要人到现场对蓄电池进行除硫，可以通过远程操作终端对装置进行操控，因此就需要构件设备的网络架构。

蓄电池远程除硫维护装置是软硬件结合的设计，硬件方面需要安装传感器、充电设备、蓄电池运输装置等结构，对蓄电池的状况进行监测，获取电池组的电压电流、每一节电池的电压电流、蓄电池工作温度等信息，以便于系统对蓄电池状况进行判断；软件方面需要开发一套蓄电池管理系统，该系统会将蓄电池的状态直观呈现在管理人员面前，并承担监控、控制、记录、数据处理、自动报警等功能。

设计完成的蓄电池远程除硫维护装置的主要功能包括以下几点：

（1）维护系统能够自动采集蓄电池的信息，包括充电状态、电池电压、电池电流、电池温度等信息。

（2）实现电池远程自动维护功能，对于没有发生硫化的蓄电池可以采用定期充电的方式抑制蓄电池的硫化，对于已经产生硫化现象的蓄电池则要通过持续的电流脉冲弱化硫酸铅，进而达到除硫的效果，提高蓄电池组的电池容量，延长蓄电池的使用年限。

（3）可以自动监控电池状况，发生问题时立刻报警，提醒技术人员进行处理。一旦传感器监测到蓄电池超压或欠压、工作环境温度过高或过低，可以通过管理系统进行自动报警提醒技术人员电池出现问题。

（4）可以自动记录和分析电池数据。监控系统可以保存电池的相关数据并形成图表，便于技术人员对蓄电池状况有一个长期的了解、协助判断电池工作状态、制定维护计划等。