直流系統(tǒng)中蓄電池的作用及充放電試驗方案

一、直流系統(tǒng)中蓄電池的作用

在光伏電站的直流系統(tǒng)中，蓄電池組扮演著及其重要和不可或缺的作用。平時電站的直流負荷由直流充電裝置帶著，并對蓄電池組進行浮充電，蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)。當(dāng)交流失電、直流充電裝置故障或事故狀態(tài)時，蓄電池組開始向所有直流負載提供能量，例如繼電保護裝置及自動裝置電源、斷路器控制和合閘電源、UPS裝置的直流電源、遠動及通訊設(shè)備的直流電源及事故照明電源等。 ? ? ? ?

顯然，蓄電池組平時在電力系統(tǒng)中只是屬于一個備用設(shè)備，但在事故狀態(tài)下，蓄電池組卻是直流負荷的唯一供給者，一旦蓄電池出問題，光伏電站發(fā)電系統(tǒng)將面臨癱瘓甚至發(fā)生重大事故，造成重大損失。

二、光伏電站蓄電池的類型

光伏電站一般所使用蓄電池類型為鉛酸蓄電池，電池組容量一般為200Ah，有單體12V，18節(jié)/組和單體2V，104節(jié)/組兩種組合形式，一般后者在光伏電站中使用較為廣泛。

三、蓄電池的日常維護內(nèi)容

（1）清除表面塵土；

（2）檢查連接處有無松動、發(fā)熱及腐蝕現(xiàn)象；

（3）檢查蓄電池殼體有無滲漏和變形；

（4）檢查極柱、安全閥周圍有無酸霧逸出；

（5）檢查蓄電池組浮充電壓是否正常；

（6）檢查蓄電池組溫度是否正常；

（7）測量單體蓄電池浮充電壓是否在2.25±0.03V范圍內(nèi)；

（8）蓄電池組接入2000W左右的直流負載，在10A左右放電電流的情況下，檢查單體電池電壓是否正常；

（9）投產(chǎn)多年的蓄電池組，如出現(xiàn)個別單體蓄電池內(nèi)阻增大及性能下降的情況，解決辦法是維修激活，即清洗極板、更換電解液和大電流反復(fù)充放電；不建議更換個別幾塊新蓄電池，否則新舊電池內(nèi)阻不同，會導(dǎo)致整組蓄電池性能不佳，大大減少整組蓄電池的使用壽命。

四、蓄電池的充放電試驗

（1）充發(fā)電試驗的目的

通過對蓄電池組定期進行充放電的試驗，可以提高其性能，激發(fā)容量，延長使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障電池，防止問題擴大化。

（2）滿足定期充放電試驗的條件

1、電池擱置不用時間超過三個月；

2、單體電池浮充電壓低于2.18V；

3、電池放出15%以上的額定容量；

4、電池浮充電狀態(tài)運行一年以上；

5、對部分容量低的電池更換后；

6、蓄電池每年應(yīng)進行一次核對性放電，放出額定容量的40～50%；

7、蓄電池每3年應(yīng)進行一次容量試驗，放出額定容量的80%。

（3）蓄電池充放電試驗方案

1、先對蓄電池組進行0.1C10恒流放電，若某一單體電池電壓降到1.8V時，終止放電；

2、然后進行0.1C10恒流充電，當(dāng)平均單體電壓上升到2.25—2.35V時，轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。

（4）放電電流及時間

1、放電采用電阻恒流法，放電電流不超過10小時率的電流，以電池容量為200Ah為例，放電電流為0.1C10，即20A； ? 2、放電時間：以放出額定容量的40%計算，t=40%*200/20=4h； ? 3、放電結(jié)束后即進行充電，不能擱置。

（5）直流系統(tǒng)日常運行方式

1、充電機模塊與蓄電池并列在直流母線上運行；

2、400V交流電源經(jīng)充電模塊給直流母線上的所有負荷供電，同時對蓄電池浮充電。

（6）充放電試驗具體實施步驟

1、將蓄電池放電接口端子通過連接線接至蓄電池放電裝置直流輸入端子（接線時請注意正負極）。 ?2、檢查充電模塊、直流母線電壓正常。 ?3、斷開充電屏上的電池開關(guān)，停止蓄電池浮充電運行（蓄電池組置為空載狀態(tài)）。 ?4、根據(jù)直流屏監(jiān)測裝置對直流母線電壓及蓄電池組電壓、單體蓄電池電壓進行檢查，并用萬用表進行復(fù)測校驗，做好相關(guān)記錄。 ?5、對蓄電池組進行吹掃。 ?6、合上蓄電池放電開關(guān)，蓄電池放電裝置直流開關(guān)，檢查蓄電池放電裝置屏幕顯示正常，對參數(shù)進行設(shè)置（放電電流：20A、放電時間：4小時）。檢查接線正確、參數(shù)設(shè)置正常后，按下蓄電池放電裝置啟動按鈕，蓄電池開始放電。

7、恒流放電：在恒流放電過程中每小時詳細記錄一次放電電流，蓄電池組電壓，活化容量，各單體電池的端電壓（直流監(jiān)測裝置或萬用表測量），單體電池外殼溫度。如在放電過程中發(fā)現(xiàn)某一單體電池電壓降到1.8V（終止電壓）時，電壓小于1.8V的電池，被視為容量欠缺，停止放電，記錄放電時間，放電終了電池組電壓，核對容量。

8、放電結(jié)束后，斷開蓄電池放電開關(guān)，拆除負載線。 ?9、合上充電屏上的電池開關(guān)，對蓄電池開始充電。

10、恒壓充電：恒壓均充（限流）：環(huán)境溫度為25℃時，單體電池的充電電壓為2.35V，電池組均充電壓為2.35V×104=244.4V，充電電流不作規(guī)定，但限制為I≤30A（1.5×20=30）。若電池性能良好，充電電流應(yīng)在20A左右。

11、充電過程中，每小時記錄一次充電電壓、充電電流，電池組電壓，各單體電池的端電壓，并且檢查每個蓄電池的外觀有無異常。

12、浮充電：隨著時間的推移，均衡充電電流逐漸減小。當(dāng)均充電流≤2A（0.01C10） 時，應(yīng)自動轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。至此，為活化蓄電池而進行的定期充放電結(jié)束。

13、自動轉(zhuǎn)為浮充后，再次記錄一次充電電壓、充電電流，電池組電壓，各單體電池的端電壓，單體電池外殼溫度。

（7）試驗實施注意事項：

1、電池活化過程中必須有專人記錄抄表，充放電過程中必須有專人監(jiān)護；

2、在電池充放電過程中，蓄電池室門窗盡量保持打開保持通風(fēng)；

3、在電池充放電過程中，現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，試驗現(xiàn)場需放置滅火器

編輯：黃飛

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