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阀控式密封铅酸蓄电池在电力工程中的应用

导读: 几十年来,虽然固定型防酸式铅酸蓄电池也在不断地改进完善,有了较成熟的制造技术和系列化产品,运行单位也具备丰富的使用维护经验,但在实际应用中仍存在着许多缺点。

  在电力系统的火电厂、变电所中,直流系统是十分重要的。直流系统供电的可靠性和质量,直接影响到电力系统的安全运行。直流电源种类的选型在《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》中3.2.1款指出,“火力发电厂、变电所宜采用固定型防酸式铅酸蓄电池;在技术经济合理时,也可采用中倍率镉镍蓄电池。”在《火力发电厂设计技术规程》的11章第4节中,也有相应条款对该类型蓄电池配置作了规定,几十年来,虽然固定型防酸式铅酸蓄电池也在不断地改进完善,有了较成熟的制造技术和系列化产品,运行单位也具备丰富的使用维护经验,但在实际应用中仍存在着许多缺点。如,电池体积大,占据较大的蓄电池室;运行中有酸雾逸出,污染环境;蓄电池须安装在制殊要求的场所,装设通风设备和调酸加液设备;需由专门的运行维护人员进行复杂繁琐的日常维护。而镉镍蓄电池由于制造工艺水平提高甚慢,爬碱、渗漏等问题一直没有得到有效解决,而且尚需定期换液,这些问题直接影响到直流电源的稳定可靠运行,同时其产品价格大大高于普通铅酸蓄电池,所以也未能在火电厂广泛采用。

  阀控式铅酸蓄电池(VRLA—Valve一Reg-ulated Lead Acid Batteries),也叫阴极吸收式铅酸蓄电池,是最近十几年发展起来的一种先进的铅酸蓄电池。由于其在使用过程中可以保持阀控式密封,不需加酸加水维护,无酸雾逸出,不污染环境,不腐蚀设备,电池可立放、卧放或积木式安装,节省占地面积。因此,当VRLA蓄电池一出现,在国际国内就受到广泛重视,而且逐步被推广应用。特别是在工业蓄电池领域。据国外资料统计,在美国和欧洲固定型和浮充式电池中,已有约80%为阀控式蓄电池。目前已广泛应用于我国的邮电、通信、高层建筑、交流不停电电源等领域。

  随着VRLA蓄电池在我国其他领域尤其是邮电通信方面的广泛应用,以及VRLA蓄电池的生产制造在国内的兴起,我国电力系统自九十年代初开始将VRLA蓄电池用于火力发电厂、变电所的控制保护和动力的直流系统中。在新建扩建的各类型发变电工程和已投运的发电厂、变电所,遍及全国各地都程度不同地采用了VRLA蓄电池。为了规范在发变电工程中蓄电池的设计选型、安装维护和直流系统配套设备的造型等,有必要了解VRLA蓄电池在发电厂、变电所作为动力控制电源的实际应用情况,以便制定相应的规程规范。为此,我们向东北、中北、华东、西北、西南、中南、湖南、山西、黑龙江等十四个电力设计院调查了近年来新建工程选用VRLA蓄电池的情况;也对一些已应用 VRLA蓄电池的火电厂、变电所、供电局和电力局进行调查,了解VRLA蓄电池的实际运行情况和用户的反馈意见;同时向一些VRLA蓄电池的生产厂收资,了解产品的生产工艺技术,质量保证和售后服务措施以及完善改进等方面的情况。

  阀控式密封铅酸蓄电池在电力工程中的应用

  1  应用范围

  在我们调查的十五个电力设计院中,每个院都在所设计的工程中部分地选用了VRLA蓄电池,加上运行单位自行更换选用的蓄电池,目前从中小型火电厂直到单机容量600MW的大型火电厂,从110kV无人值守小型配电变直至500kV枢纽变,都有使用VRLA蓄电池的运行的单位。蓄电池有用于48V控制、IlOV~ 220V控制、以及220V动力负荷、容量从100安时至4500安时。蓄电池安装点为主控楼、网控楼或单元集控楼,安装方式多为钢架组合式结构,个别小容量蓄电池也有装在屏内,布置在继电器室的。投运时间最早的火电厂是在1991年到1992年,至今已有7~8年时间,而大范围采用是从1995年开始。

  据以上各设计院不完全调查统计,近年来约有30个火电厂工程,40~50个变电所工程选用了VRLA蓄电池,大部分已投运。占近年新建火电厂工程的10%左右,变电所工程可达 20%左右,尤其是在广东、湖南、河南等地,选用 VRLA蓄电池的工程比例更高,变电所可达 50%左右。原使用VRLA蓄电池较少的西北、西南地区,目前一些在建的电厂也都采用了 VRLA蓄电池,在近期一些国际招标的火电厂中如标书有要求时,国外各投标商也以VRLA蓄电池投标。另外,一些七十年代、八十年代投运的火电厂,当原有蓄电池报废需更换时,也有相当数量的电厂更换为VRLA蓄电池,使得采用VRLA蓄电池的火电厂所占比例呈逐年上升趋势。

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