降低阀控式铅酸蓄电池电压偏差值过大报警率的方法研究

运行维护　降低阀控式铅酸蓄电池电压偏差值　过大报警率的方法研究　徐芳，雷立超，李运筹　（雅砻江流域水电开发有限公司锦屏水力发电厂，四川西昌　６１５０００）　［摘要］　以某水电站直流系统浮充运行时频繁报电池组单电池电压偏差值过大报警为例，介绍该类故障原因及相应处　理方法，并总结出蓄电池维护过程中易被忽视的事项。　关键词　直流系统蓄电池浮充运行电压偏差报警率　中图分类号ＴＭ７２１．１　２０１５年５月机组检修期间，对＃ｌ蓄电池组进行全核对性　放电试验。发电厂或变电站中若有２组阀控蓄电池，则可　先对其中一组进行全核对性放电。用ｊ　。电流恒流放电，　０引言　蓄电池组在正常浮充状态下运行３～６个月，蓄电池端　电压与平均值的偏差应不大于±０．０５Ｖ（标称电压为２Ｖ蓄　电池）及－－＋０．３Ｖ（标称电压为１２Ｖ蓄电池）。某水电站直流　系统蓄电池电压偏差值设为±０．０５Ｖ（标称电压为２Ｖ蓄电　当蓄电池组端电压达到终止放电电压时停止放电，隔１～　２ｈ后，再用Ｊ　。电流进行恒流限压充电一均衡充电一浮充　电。经过３次全核对性充放电后，若蓄电池组容量均达不　到额定容量的８０　以上，则可认为此组蓄电池使用年限已　到，应安排更换。按照上述过程进行试验，经过３次全核　对性放电试验，７／８机组直流系统＃Ｉ蓄电池组容量达到　池）和－－＿０．３Ｖ（标称电压为１２Ｖ蓄电池），若超过设定值则　４报警。该水电站自投产以来，频繁报蓄电池组单电池电压　偏差值过大。该问题虽然短期内不影响蓄电池安全稳定运　行，但是蓄电池的恶化会渐进和积累。为此，本文针对频　繁报蓄电池组单电池电压偏差值过大问题，查找其原因。　要求，处理前后报警情况见表１。处理后，除了设定的每　９０天进行定期均衡充电时，会短暂报电压偏差过大（均衡　充电状态，短暂报警属正常）外，无报警。　表１蓄电池组单电池电压偏差值过大报警统计　时间　报警数／次　２０１５　０１　３４　２０１５－０２　３８　２０１５　０３　３ｌ　２０１５～０４　３７　２０１５—０５　１６　２０１５　０６　Ｉ　１故障现象及处理措施　自该水电站投产以来，蓄电池组单电池电压偏差值过大　的报警逐年增多，对直流系统安全稳定运行带来较大影响。　１．１事例一　７／８机组直流系统采用１２Ｖ标称电压蓄电池，每组由　１８节单体组成，容量为１８０Ａ・ｈ。自２ｏ１５年１月以来，　＃１蓄电池频繁报单电池电压偏差值过大报警，并在１～　１０ｍｉｎ左右复归，电压偏差绝对值在０．３８１～０．５０９Ｖ，超　过报警设定值０．３Ｖ。每次报警时，单体电压最高者或最　低者无规律。　１．２事例二　某日，端副厂房２２ｏｖ直流系统＃２蓄电池组报单电　池电压偏差值过大报警。现场检查，发现＃２蓄电池组　＃２５蓄电池电压采样线保险焊接处断开，采样盒采集到的　＃２５蓄电池电压值为３．５７８Ｖ（偏高），导致一直报警。　原因分析：电压采样单元故障导致一直报警。类似采　样电压环节故障导致单电池电压偏差值过大报警的还有蓄　原因分析：因为报警时单体电压最高或最低蓄电池表　现出无规律，所以初步确定整组蓄电池各单体间可能因制　电池电压采样盒故障或精度不符合要求。　处理措施：更换＃２５蓄电池电压采样线保险，并焊　牢。处理后，＃２５蓄电池电压采样正常（为２．２５２Ｖ），报　警消除。　造工艺、内阻、极板活性物质差异较大而存在性能差异　大、均一性差。蓄电池组中各蓄电池端电压压差过大，易　产生落后电池，因此在日常维护中，一旦发现浮充时全组　各蓄电池端电压异常，各蓄电池端电压压差的均一性超过　１．３事例三　主变洞直流系统采用２Ｖ标称电压蓄电池，每组由　设定值，就应对整组蓄电池进行均衡充电。　处理措施：对蓄电池组进行全核对性放电，通过均衡　充电及恒流放电，可使蓄电池组性能达到良好的均一性。　收稿日期：２ｏ１６—０９—１４　ｌＯ３节单体组成，容量为Ｉ　２００Ａ・ｈ。自２０１５年８月以　来，＃ｌ蓄电池组频繁报单电池电压偏差值过大报警，达　（下转第８９页）　作者简介：徐芳（１９８７一），工程师，研究方向为水电站自动控制设备检修维护等；雷立超（１９８５一），工程师，研究方向为水电站自动设备检　修维护等；李运筹（１９８４一），工程师，研究方向为水电站自动设备检修维护等。　２０１７ｌ　２（Ａ）期１　８７　运行维护　作用。虽然这个作用力是产生故障的一个因素，但是其属　于正常强关阀门不可避免的情况，尤其是针对抽汽逆止阀　几率。　（２）根据现场实测，原阀杆粗约１７ｒａｍ，阀杆压块为　快速关闭的要求，故此项为非要因。　（２）转轴两端存在间隙，导致阀瓣组件左右窜动及上　下晃动而偏移，造成阀瓣顶块位置发生改变，并与阀杆中　心错位。解体后发现转轴两端都有衬套保证转轴的中心，　一２５ｒａｍ；改进加粗后，阀杆为２５ｒａｍ，阀杆压块为３５ｒａｍ　（同步更换或加工阀盖、盘根、衬套等）。改进阀杆后，阀　杆压块与阀瓣顶块中心区域扩大将近５Ｏ　，能较好地回避　吸收叠加效应。　段存在推力轴承，防止轴窜。在实际动作试验过程中，阀　（３）阀杆穿过阀盖后产生偏心或晃动。根据图ｌ所　（３）改进阀瓣顶块结构。阀瓣顶块为简单的长条型，　抗压能力较弱，可通过以下方法进行改进：在阀瓣顶块两　侧增加加强筋，提高其抗侧弯能力；加厚阀瓣顶块侧边并　瓣能顺畅开关，其窜动和晃动微不可查。故此项也非要因。　示，阀盖有一定长度的导向区，而且在导向区上下各有一　段衬套，以保证阀杆的对中度，故此项为非要因。　改为半椭圆型，以增加其刚度；降低阀瓣顶块长度，以降　低其扰度。为保证阀门的正常开启压力（保证阀瓣组件的　质量及质量分布），本次未改造阀瓣顶块。　对两台抽汽逆止阀的阀瓣顶块进行矫正，并对阀杆进　行加粗后运行一段时间，未发现卡死问题，而其它未改进　阀门中又发生了３起阀门卡死问题。由此可见本次改进是　成功的。　（４）阀瓣顶块弯曲。根据图２所示，阀瓣顶块的材质　及结构对弹簧弹力释放的冲击力不能很好地抵抗与传递，　在多次冲击作用下逐步弯曲。此项为要因。　（５）阀杆压块与阀瓣顶块中心错位。阀瓣顶块在阀杆　的作用下弯曲变形（根据第４条），出现如图２所示的一侧　弯曲，表明每次阀杆作用时，阀杆压块与阀瓣顶块存在一　定错位。虽然转轴与阀杆的窜动和晃动等（根据第２、第３　３结束语　本文对抽汽逆止阀卡死原因进行分析，找出了卡死的　条）都非要因，但是在整个加工及装配运行等过程中，每　个细小的误差、间隙、晃动、偏差及阀杆的细微弯曲等相　互叠加与放大，会最终导致阀杆压块与阀瓣顶块产生一定　错位，在多次作用下阀瓣顶块逐步弯曲而卡死。　主要原因，通过矫正阀瓣顶块、加粗阀杆后，抽汽逆止阀　卡死问题得到解决，保障了汽轮机的安全稳定运行。同　时，本文的故障查找方法及其处理方法，对该类型阀门的　２．２故障处理与改进　根据分析可知，抽汽逆止阀卡死的主要原因是阀杆压　设计制造提供了参考，有利于抽汽逆止阀的发展。　参考文献　块与阀瓣顶块中心错位以及阀瓣顶块材质、结构抗冲击力　能力弱。对此，展开故障处理与改进。　（１）加工、装配、运行等过程中的误差、间隙、晃　动、偏差等受工艺、技术等制约无法得到很好的改变，但　是可通过加粗阀杆、增大阀杆压块的方法来扩大阀杆压块　［１］黄鹏．一起抽汽逆止门卡涩造成小机进冷汽事故分析ＥＪ］．电　力安全技术，２０１０，１２（５）：３３，３４　Ｅ２３郑红丽．抽气逆止阀的设计［Ｊ］．锅炉制造，２０１２，２３３（３）：５６－５８　Ｅ３３￣，１、潜，吴茜．４５０ＭＷ负荷下抽汽逆止阀关闭不到位的原因分　与阀瓣顶块中心区域，从而减小错位卡死几率，同时阀杆　加粗后其刚度也得到加强，进一步减小了抽汽逆止阀卡死　（上接第８７页）　析及改进措施ＥＪ３．发电设备，２００６（２）：１００—１０３　（编辑杨正君）　到５０￣９０次／日，并在１～１０ｒａｉｎ左右复归。　原因分析：经观察，发现蓄电池室环境温度在２Ｏ～　３Ｏ℃间无规律变化。蓄电池额定运行温度为２５℃，在额定　２结束语　本文通过分析电站直流系统阀控式铅酸蓄电池电压偏　运行温度下单电池浮充电压为２．２６Ｖ，温度补偿系数为　一差值过大报警原因，并结合蓄电池运维经验，总结出阀控　式铅酸蓄电池维护过程中易忽视事项。　（１）蓄电池性能变差是一个日渐积累和各种因素叠加　的过程，除了应关注发热严重、漏液、极性物质脱落、过　电压等导致的严重故障外，还应关注类似于浮充运行时电　３ｍＶ／℃／节。环境温度在２５℃附近忽高忽低，导致充电　电压忽高忽低。当充电电压升高时，报单电池电压偏差值　过大报警；当充电电压在升高状态下充电到一定时间或充　电电压因温度升高而降低时，报警复归。　处理措施：２０１５年１２月在蓄电池室加装空调，使室　压偏差值等暂不影响蓄电池运行的指标，确保蓄电池组压　差的均一性。　内温度保持在２５￣Ｃ左右，以避免蓄电池充电电压因温度补　偿而频繁调整。处理前后的报警数据见表２，报警率大幅　降低。　表２蓄电池组单电池电压偏差值过大报警统计　时间　（２）为了确保蓄电池的使用寿命及运行工况，在正常　使用情况下，应加强巡视、检查、测量、记录，建立详细　的蓄电池运行数据台账（如充电记录、放电记录、环境温　度、浮充运行时单节电压、缺陷处理纪要等），从而对蓄　电池运行情况做到心中有数。　报警次数　２０１７ｌ　２（Ａ）期Ｉ　８９