蓄電池選型參考:
移動公司:以基站用蓄電池'>蓄電池為主,每個基站一到兩組備用蓄電池,主要為2V、300AH、400AH、500AH,每組24塊;機房用蓄電池一般為:1000AH、2000AH、3000AH電池組,每組24塊;
聯通公司:以基站用蓄電池為主,每個基站一到兩組備用蓄電池,主要為2V、300AH、400AH、500AH,每組24塊,機房用蓄電池一般為:1000AH電池組;
網通公司及電信公司:主要為機房和各接進網點使用,根據各站點容量不同主要分為兩類:
*類:較大功率站點使用電池組,主要為2V,以500AH和1000AH為主,也有200AH、300AH、1200AH電池組,每組24塊;
類:較小功率站點使用電池組,主要為12V,以100AH和200AH為主,也有65AH、38AH電池組,每組4塊;每個基站有多組,一般為2-6組;
金融系統:以營業網點UPS電源用電池為主,以12V、100AH和65AH為主,一般每個網點為2-4組。
電力系統:以變電站用電池組為主,一般為2V,200AH、300AH、400AH、500AH,每組110塊,以11萬伏變電站為基準,較大變電站有的為兩組;規模較小的變電站也有12V,100-200AH,18塊串聯。另外,電力調度中心,通訊專網,電廠等也有很多備用或控制用蓄電池組。
在電力系統的火電廠、變電所中,直流系統是十分重要的。直流系統供電的可靠性和質量,直接影響到電力系統的安全運行。直流電源種類的選型在《火力發電廠、變電所直流系統設計技術規定》中3.2.1款指出,火力發電廠、變電所宜采用固定型防酸式鉛酸蓄電池;在技術經濟合理時,也可采用中倍率鎘鎳蓄電池。在《火力發電廠設計技術規程》的11章第4節中,也有相應條款對該類型蓄電池配置作了規定,幾十年來,雖然固定型防酸式鉛酸蓄電池也在不斷地改進完善,有了較成熟的制造技術和系列化產品,運行單位也具備豐富的使用維護經驗,但在實際應用中仍存在著許多缺點。如,電池體積大,占據較大的蓄電池室;運行中有酸霧逸出,污染環境;蓄電池須安裝在制殊要求的場所,裝設通風設備和調酸加液設備;需由專門的運行維護人員進行復雜繁瑣的日常維護。而鎘鎳蓄電池由于制造工藝水平提高甚慢,爬堿、滲漏等問題一直沒有得到有效解決,而且尚需定期換液,這些問題直接影響到直流電源的穩定可靠運行,同時其產品價格大大高于普通鉛酸蓄電池,所以也未能在火電廠廣泛采用。
閥控式鉛酸蓄電池(VRLAValve一Reg-ulated Lead Acid Batteries),也叫陰極吸收式鉛酸蓄電池,是zui近十幾年發展起來的一種先進的鉛酸蓄電池。由于其在使用過程中可以保持閥控式密封,不需加酸加水維護,無酸霧逸出,不污染環境,不腐蝕設備,電池可立放、臥放或積木式安裝,節省占地面積。因此,當VRLA蓄電池一出現,在國際國內就受到廣泛重視,而且逐步被推廣應用。特別是在工業蓄電池領域。據國外資料統計,在美國和歐洲固定型和浮充式電池中,已有約80%為閥控式蓄電池。目前已廣泛應用于我國的郵電、通信、高層建筑、交流不停電電源等領域。
隨著VRLA蓄電池在我國其他領域尤其是郵電通信方面的廣泛應用,以及VRLA蓄電池的生產制造在國內的興起,我國電力系統自九十年代初開始將VRLA蓄電池用于火力發電廠、變電所的控制保護和動力的直流系統中。在新建擴建的各類型發變電工程和已投運的發電廠、變電所,遍及全國各地都程度不同地采用了VRLA蓄電池。為了規范在發變電工程中蓄電池的設計選型、安裝維護和直流系統配套設備的造型等,有必要了解VRLA蓄電池在發電廠、變電所作為動力控制電源的實際應用情況,以便制定相應的規程規范。為此,我們向東北、中北、華東、西北、西南、中南、湖南、山西、黑龍江等十四個電力設計院調查了近年來新建工程選用VRLA蓄電池的情況;也對一些已應用 VRLA蓄電池的火電廠、變電所、供電局和電力局進行調查,了解VRLA蓄電池的實際運行情況和用戶的反饋意見;同時向一些VRLA蓄電池的生產廠收資,了解產品的生產工藝技術,質量保證和售后服務措施以及完善改進等方面的情況。
閥控式密封鉛酸蓄電池在電力工程中的應用
1 應用范圍
在我們調查的十五個電力設計院中,每個院都在所設計的工程中部分地選用了VRLA蓄電池,加上運行單位自行更換選用的蓄電池,目前從中小型火電廠直到單機容量600MW的大型火電廠,從110kV無人值守小型配電變直至500kV樞紐變,都有使用VRLA蓄電池的運行的單位。蓄電池有用于48V控制、IlOV~ 220V控制、以及220V動力負荷、容量從100安時至4500安時。蓄電池安裝點為主控樓、網控樓或單元集控樓,安裝方式多為鋼架組合式結構,個別小容量蓄電池也有裝在屏內,布置在繼電器室的。投運時間zui早的火電廠是在1991年到1992年,至今已有7~8年時間,而大范圍采用是從1995年開始。
據以上各設計院不完全調查統計,近年來約有30個火電廠工程,40~50個變電所工程選用了VRLA蓄電池,大部分已投運。占近年新建火電廠工程的10%左右,變電所工程可達 20%左右,尤其是在廣東、湖南、河南等地,選用 VRLA蓄電池的工程比例更高,變電所可達 50%左右。原使用VRLA蓄電池較少的西北、西南地區,目前一些在建的電廠也都采用了 VRLA蓄電池,在近期一些國際招標的火電廠中如標書有要求時,國外各投標商也以VRLA蓄電池投標。另外,一些七十年代、八十年代投運的火電廠,當原有蓄電池報廢需更換時,也有相當數量的電廠更換為VRLA蓄電池,使得采用VRLA蓄電池的火電廠所占比例呈逐年上升趨勢。
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2 選用的蓄電池型號
根據調研情況,在火電廠、變電所動力控制直流電源中選用VRLA蓄電池的型號主要有:美國GNB、美國c&D、英國霍克、日本湯淺、德國陽光等國外各公司產品。一般國外的VRLA蓄電池產品性能較好,壽命長,質量較穩定。發生問題也少。但由于其價位高,約為同類型國產蓄電池的1.2~2倍,所以僅有10~15%用戶選擇了國外產品,大部分用戶選用的國內生產的VRLA蓄電池。主要選用的型號有華達電源公司的GFM,GM型,約占已統計發電廠工程的50%左右,還有山東曲阜圣陽電池公司的 GM型以及其他一些蓄電池廠的產品。
3 在火力發電廠應用的情況
根據調查統計,在VRLA蓄電池運行的火電廠、變電所中,使用情況良好的占90%以上。其他10%左右的用戶,大多是個別電瓶滲漏、電池容量均一性不好等問題,尤其是在95年以前使用的電池問題較突出。另外也有一些是蓄電池投運之初容量就達不到額定值的,還有極個別用戶的VRLA蓄電池運行壽命未達到預期值的情況。以下是兩個大型火電廠VRLA蓄電池的實際應用情況。
其一為SMW火電廠,裝機容量4 X 300MW,主廠房的控制、動力直流均采用華達電源公司的GFM(GM)型VRLA蓄電池。容量為500安時(110V)和1500至1870安時 (280V),未設端電池,安裝在單元控制樓零米的蓄電池室,鋼架組合結構五層布置。室內設軸流式通風機一臺,夏季室溫可達35℃以上。網控室無蓄電池,由主廠房直流系統供電。電廠無專門的蓄電池維護班組,由繼電保護班管理,繼保班僅有7人,要管理全廠4臺機組和網控室的繼電保護、控制、自動裝置及直流系統,人手很緊張。對蓄電池維護不可能投入太多人力,蓄電池正常運行在浮充電狀態,配套青整廠的 KGCA40型硅整流充電裝置,浮充電壓一般在 2.23伏,浮充電流較小。自1992年*套蓄電池投運以來,未進行均充或定期大充大放。維護人員進行巡視檢查,定期清掃灰塵。測量電瓶電壓等少量維護工作。投運初期有過個別電瓶極柱處滲漏已及時更換,至今全廠蓄電池均正常運行。
華達電源公司打算配合該廠進行一次容量測試,以了解運行6年后蓄電池的實際容量。
與SMW火電廠投運VRLA蓄電池時間接近的YJZ火電廠,裝機容量6X 200MW,機組自七十年代起相繼投產。于1992年將其中一臺機組的固定型防酸蓄電池更換為國產的 VRLA蓄電池,容量1000安時,沒有端電池,共1 30只。安裝在集控樓6.2米的蓄電池室,靠近鍋爐房,環境較差,在充電時有記錄的夏季室溫曾高達40.5℃。蓄電池正常運行在浮充電狀態,未更換原有的KGCFA型充電設備,其性能較差,穩壓穩流精度不高,對蓄電池的浮充電流有時達2A左右。電廠的運行維護人員,按原有的蓄電池規程對其進行維護,在機組大小修時進行大充大放,采用恒流定時充電方式,有時單瓶電壓可達2.9V以上。當使用至五年左右時,某次充放電過程中發現蓄電池容量不足,個別電瓶電壓偏低,再次充電放電時,多個電瓶損壞,蓄電池組報廢。
4 運行單位的意見和建議
總結VRLA蓄電池運行情況以及電廠、供電局等運行單位的意見和建議,VRLA蓄電池在工程中應用是有相當大的優勢。首先VRLA蓄電池體積小,鋼架組合安裝,這不單節省了空間,減少主廠房的總的建筑面積,而且安裝簡捷方便。另外,對運行單位來講,其少維護的特性很受歡迎。在新建的火電廠工程中,大多已采用新廠新定員標準,為達到較高的經濟效益,所以一般不會設置專門的直流設備運行維護人員。在已運行的火電廠采用VRLA蓄電池的,一般也未設置專門的維護人員。對于已建成的老廠,也可達到減人增效的目的。另外,蓄電池在運行中無酸霧逸出,這也符合建設現代化無污染火電廠的要求。因此,雖然在VRLA蓄電池使用初期出現了一些問題,用戶仍持十分積極的態度。在SMW電廠,繼保班維護人員和生產管理部門的技術人員,對采用VRLA蓄電池十分歡迎,認為確實減輕了他們的維護工作量。一些更換VRLA蓄電池的老廠,雖然仍有專門維護的班組,但他們認為工作量大大減少,不到原來的1/3.另外在SZ市供電局,變電部電源班十一人,管理50多個變電所,原采用GAM型鉛酸蓄電池,有相當大的工作量,配置了數部汽車跑維護。近來逐步更換為VRLA蓄電池,尤其配套采用智能型高頻開關電源作為蓄電池的充電設備,對電池浮充性能良好,而且可實現遠方對蓄電池的監控,維護工作大大減輕。目前已有十幾個站已更換,準備逐步全部更換為 VRLA蓄電池及智能型充電設備,以達到遠方監控的目的。
使用閥控式密封鉛酸蓄電池應注意的問題
VRLA蓄電池雖然有許多優點,但有一點是不容忽視的,那就是其價格高于固定型防酸式鉛酸蓄電池,約為后者的1.5~2.5倍,計及節省占地和不袋專用設備的費用,其綜合造價仍高于后者。人們花了較高的代價,希望充分發揮出VRLA蓄電池少維護而使用壽命又較長的特點。怎樣才能更好的應用VRLA蓄電池呢?我們認為以下幾方面是很關鍵的。
1 對蓄電池性能和質量的要求
首先電池本身產品的性能和質量必須是良好的,縱現VRLA蓄電池的發展,七十年代國外密封電池技術起步,八十年代才開始批量及大容量VRLA蓄電池的生產,主要代表產品有德國陽光的凝膠陰極吸收式電池,美國GNB等公司的混合板柵的陰極吸收式電池,還有日本湯淺公司的陰極吸收博形極板電池。早期各公司的蓄電池,由于設計和生產工藝方面的原因,也存在容量不均勻、滲漏、電池發熱失水、早期失效等問題,使得蓄電池可靠性降低,實際壽命低于預期年限等。據八十年代末九十年代初國外資料統計,VRLA蓄電池故障率高達3. 2%~5%。進入九十年代,國外VRLA蓄電池生產技術日趨成熟,解決了諸如極板材料腐蝕、安全閥泄漏、極柱焊接和泄漏,降低自放電率等方面的關鍵問題,使產品質量得到了明顯提高,逐步占領了蓄電池市場。如美國c&D公司的 VRLA蓄電池,具有特殊的殼、蓋和極性密封技術,采用獨特的母子板柵技術和單片極板槽式化成,氧復合率高達99.9%,使得安全閥壓力低至o.067kg/cm2,另外還設計了瓦楞狀外殼便于散熱,鋼架組合牢固便捷,所以,c&D公司的2000系列浮充使用預期壽命可達20年。
國內VRLA蓄電池的生產也有同樣經歷。華達電源公司在八十年代引進GNB技術生產 GM型蓄電池,也曾出現電瓶滲漏等問題,在此基礎上,1995年華達電源公司推出了改進后的 GFM型電池,主要改進了極板材料、厚度和裝配工藝;將手工極柱焊接改為計算機控制的氬弧焊;極柱處加環氧樹脂雙重密封。安全閥采用雙層硫酸防爆結構等,共有十余項改進措施,使得GFM型蓄電池性能和質量大為改善。
雖然VRLA蓄電池生產技術日趨完善,但對于不同制造廠,其產品質量也是參差不齊的, 1995年我國VRLA蓄電池生產廠已達50余家,近年來飛速發展目前已達數百家。其中一些 VRLA蓄電池制造廠,采用引進國外技術或生產線,具備一定生產規模,技術力量雄厚設備先進,產品質量穩定,售后服務良好,如華達電源公司的GFM型蓄電池,引進美國GNB生產技術及生產線設備。山東曲阜圣陽電池公司,于八十年代開始生產VRLA蓄電池,九十年代引進美國等先進的生產技術和設備,杭州南都電源公司GFM型蓄電池,采用酉班牙Tudor集團和德國Hagen公司技術,引進美國等的生產設備,產品已在郵電、通信等領域廣泛應用。以上這些制造廠都已通過ISO9000質量體系認證。