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    某變電站直流屏蓄電池內部極板柵格斷裂刺穿隔層故障分析

    編輯:本站原創    發布日期:2018-01-11

     一、故障簡述

    某電網變電站發生一起蓄電池內部極板柵格斷裂事故,經現場解剖發現,蓄電池內部的第三片負極板格柵斷裂,翹起,并刺穿絕緣隔層與正極板導通,造成內部極板短路,加大電池自放電電流,導致蓄電池容量下降。
    二、故障原因分析
    1、系統組成
    該站直流電源系統操作電源采用DC110V,直流電源系弘采用單母線分段接線運行方式,并配置有2套直流充電裝置和2組蓄電池。蓄電池(型號為GFM-500)容量為500AH/每組,個數54只/每組。
    2、故障描述
    1)外觀檢查情況,在對異常的第N號蓄電池的 外觀檢查中未發生有明顯異?,F象
    2)試驗檢測情況,對該蓄電池進行10h放電率進行核容檢查,使用0.1C電流放電不足6h電壓即接近截止電壓,計算蓄電池容量僅為300Ah,為額定容量的60%。不滿足80%的要求,按規定需立即更換或退出(減電池運行)。
    3)解體檢查情況。為了進一 步確認故障原因,對于退出N號故障蓄電池進行解剖分析,經解剖發現。蓄電池內部的第三片負極板格柵斷裂、翹起,并刺穿絕緣隔層,與正極板導通,造成內部極板間短路,加大了電池自放電電流,導致容量下降,極板格柵斷裂。
    3、故障原因分析
    閥近式密封鉛酸蓄電池的極板分為板柵和活性物質兩部分,正極板與負極板之間有絕緣隔層,在以上描述的故障現象中,板柵斷裂的原因可能是生產安裝板柵時造成或蓄電池組在運輸,安裝時工藝不規范,蓄電池磕碰造成。投入運行后,蓄電池續充、放電,斷裂的板柵在電化學的作用下逐漸鼓脹擠壓,最終刺穿了絕緣隔層,與正極板導通造成短路,使得蓄電池容量下降。
    三、故障處理過程
    該變電站在直流電源維護工作人員對直流電源系統進行巡檢測量時發現,第2組蓄電池中N號電池單體的電壓為2.19V,較正常浮充電壓值2.25V要偏低,為了確認故障 ,進行及時故障上報,并且對N號電池進一步檢測確認故障。
    四、故障處理與防范措施
    1、故障處理
    查明原因后,由廠家按照配阻法原則選取內阻相近的電池進行更換; 更換完畢后又重新進行核容放電試驗。
    2、防范措施
    1)建議日常定期對蓄電池進行內阻測試,一方面進行蓄電池內阻變化趨勢的管理,另一方面進整組蓄電池一致性管理,若發現蓄電池組內單個電池參數差導較大,應采取進一步的檢查,對落后蓄電池進行活化處理,對于有缺陷不能及時恢復的蓄電池,要及時更換隱患電池。
    2)定期檢查蓄電池極柱端、閥門,外殼等是否有變形,晶體等異?,F象
    3)蓄電池組應嚴格按照安裝工藝流程,應使用絕緣工具和力矩扳手,運輸、安裝、嚴禁磕碰等外力破壞
    4)按正確方法合理地進行蓄電池充放電維護試驗,防止活性物質脫落,脫落物填滿殼體底部沉積少槽后,造成正負極板下部短路的。
    5)可加裝直流屏蓄電池巡檢裝置,全面監測單節蓄電池的內阻、溫度、電壓、極化電容、極化內阻、蓄電池的SOH和SOC等指標,及時發現潛在問題并消除。
    6)探討磷酸鐵鋰電池在電網變電站中運用的可能行并進行試驗。
    7)科學合理選擇蓄電池品牌,綜和考慮成本和質量可優先選擇國內諸如南都、光宇、雙登、理士、圣陽等成熟品牌。
     
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