運(yùn)行維護(hù)工作不規(guī)范
一、運(yùn)行維護(hù)工作流于形式
有些單位對(duì)蓄電池的運(yùn)行維護(hù)工作,只停留在測量和記錄蓄電池的電壓和電解液的比重,從未進(jìn)行過均衡充電與核對(duì)性放電。對(duì)記錄下來的電壓和電解液的比重中,不合格的也很少進(jìn)行處理。一般只是用充電裝置調(diào)整直流母線電壓保持在規(guī)定的范圍。致使落后電池長期得不到修復(fù)。
有一個(gè)安裝兩臺(tái)600MW全進(jìn)口發(fā)電機(jī)組的現(xiàn)代化發(fā)電廠,已投運(yùn)5年。在對(duì)其蓄電池的檢查中,發(fā)現(xiàn)有不少落后的單體電池,原來是這個(gè)廠5年來從未對(duì)蓄電池進(jìn)行過一次均衡充電。查閱原文的制造廠說明書,發(fā)現(xiàn)在附錄中不僅明確要求每隔1~2年應(yīng)進(jìn)行一次均衡充電,而且還對(duì)均衡充電操作有比較詳細(xì)的說明。類似情況在其他單位也有。問題在于有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專職技術(shù)人員沒有認(rèn)真查閱制造廠說明書。
另一個(gè)裝有3臺(tái)全進(jìn)口的660MW發(fā)電機(jī)組的發(fā)電廠,由于維護(hù)不當(dāng),運(yùn)行不到5年,即有5組蓄電池因失效而全部報(bào)廢。
二、運(yùn)行維護(hù)工作無章可行
(1)許多單位沒有編訂符合實(shí)際的直流系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程。1962年原水利電力部曾頒發(fā)過一本《蓄電池運(yùn)行規(guī)程》,但在“文化大革命”中被廢掉了。有的單位雖然組織有關(guān)人員編訂了蓄電池運(yùn)行規(guī)程,由于沒有可遵循的范本,又缺乏足夠的參考資料,所編訂出來的規(guī)程,不僅內(nèi)容殘缺不全,而且有些規(guī)定是錯(cuò)誤的。有的單位甚至沒有直流系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程。所以,蓄電池的運(yùn)行維護(hù)工作,基本上處于無章可循的狀態(tài)。有的單位自蓄電池投運(yùn)以來,十幾年從未進(jìn)行過一次均衡充電和核對(duì)性放電,以致單體電池的電解液比重和電壓已降低到超過極限,實(shí)際上已起不到蓄電池的作用。
(2)對(duì)運(yùn)行人員和蓄電池維護(hù)人員缺乏必要的技術(shù)培訓(xùn)。大多數(shù)這方面的人員,對(duì)蓄電池的特性、運(yùn)行參數(shù)與要求,不僅心中無數(shù),而且缺乏必要的知識(shí)??紗栠\(yùn)行值長、變電所所長、主值班員與蓄電池維護(hù)人員有關(guān)蓄電池電解液的比重、浮充電壓、浮充電電流等問題,很少有人能作出正確的回答。有的值班員甚至找不到直流盤上的浮充電流表。由于對(duì)充電方法不了解,有個(gè)變電所用恒流充電法對(duì)鉛酸蓄電池充電,連續(xù)78h不作任何調(diào)整。以致在充電終了時(shí),有76%的單體蓄電池的電壓高達(dá)2.6V以上,最高的達(dá)2.65V,大部分電池因嚴(yán)重過充電而損壞了。
(3)蓄電池運(yùn)行記錄不起作用。一般在發(fā)電廠的電氣值班室,都有一本蓄電池運(yùn)行記錄簿。要求電氣值班人員測量并記錄每個(gè)單體蓄電池的電壓和鉛酸蓄電池電解液的比重。做到每天分批輪流測量一部分電池一次,每月全部測量所有電池一次。一年下來,記錄了數(shù)以千計(jì)的數(shù)據(jù)。但這些記錄卻無人查閱和分霄,因此不發(fā)揮作用。在安全性評(píng)價(jià)中,通過查閱和分析這些記錄,發(fā)現(xiàn)不少問題:
1)從比較真實(shí)的記錄中發(fā)現(xiàn)有許多落后電池,有的已經(jīng)失效,嚴(yán)重到報(bào)廢程度。
2)有些記錄由于檢測人員讀表不認(rèn)真或表計(jì)指示不準(zhǔn)確,所記錄的數(shù)據(jù)與實(shí)際對(duì)照誤差較大,不能反映真實(shí)情況。
3)有些記錄是記錄人員在值班室偽造的,與實(shí)際完全不符。其中一個(gè)變電所,這種不合格的單體電池?cái)?shù)已達(dá)70%。
三、儀器、用具和備品配件殘缺不全
(1)在鉛酸蓄電池室的套間中缺少維修用具。一般蓄電池室都有一個(gè)套間,套間內(nèi)應(yīng)有自來水、下水道和水池,并存放硫酸、蒸餾水、配件及調(diào)制電解液的專用工具等。許多單位的這個(gè)套間卻是空的,什么都沒有。有的甚至連自來水也斷了水源。
(2)檢測用的比重計(jì)、電壓表,長期沒進(jìn)行過檢驗(yàn)。運(yùn)行人員對(duì)充電裝置的穩(wěn)壓、穩(wěn)流功能、精度和紋波系數(shù)是否滿足要求,心中無數(shù)。特別需要指出的是,許多單位在控制盤上用來測量浮充電流的電流表,量程都很大,有的電流表最大量程為全300A。實(shí)際上,蓄電池的浮充電電流很小,一般約為0
.3A左右,用這么大的電流表去測量那么小的電流,根本無法測出實(shí)際的電流值。在這種情況下,要求值班運(yùn)行人員監(jiān)視調(diào)整浮充電流,根本不可能。這也是許多蓄電池組由于長期充電不足,甚至長期放電而損壞的一個(gè)重要原因。有的發(fā)電廠甚至沒有裝設(shè)浮充電流表。
四、直流系統(tǒng)的管理問題
(1)沒有明確規(guī)定直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式。如直流母線如何分段、各段接帶哪些負(fù)荷、段間是否可以連接或切換等都不明確,值班運(yùn)行人員大都不清楚。
(2)直流系統(tǒng)饋線熔斷器和自動(dòng)空氣開關(guān)無整定方案。熔斷器上下級(jí)不配合、熔斷器與自動(dòng)空氣開關(guān)不配合。有的單位雖然能拿出一張設(shè)計(jì)部門提供的直流系統(tǒng)圖,但與實(shí)際不符,特別是所配置的熔斷器卻與圖紙不符。如圖紙規(guī)定熔件為25A,實(shí)際裝的是60A。有的干線要求配置100A的熔件,實(shí)際裝的是60A等。因熔斷器無選擇地熔斷造成的事故擴(kuò)大時(shí)有發(fā)生。如某110kV變電所在一次10kV線路故障時(shí),正好直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地,控制熔斷器未熔斷,越級(jí)到上一級(jí)的直流母線上的熔斷器熔斷,造成直流電源中斷,致使斷路器爆炸,并波及相鄰的兩側(cè)開關(guān)柜與繼電保護(hù)和二次電纜著火。
針對(duì)上述問題提出以下建議:
(l)建立和健全直流系統(tǒng)(包括蓄電池)現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程。尚未建立的單位應(yīng)參照國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)規(guī)程》(DL/T 724-2000),結(jié)合制造廠說明書與現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),編制本單位的現(xiàn)場直流系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程。已建立該規(guī)程的,建議參照上述部頒規(guī)程進(jìn)行一次必要的修編。
(2)對(duì)運(yùn)行人員和蓄電池維護(hù)人員,按“三熟三能”要求,進(jìn)行一次有關(guān)蓄電池與直流系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)。新?lián)坞姎膺\(yùn)行和蓄電池維護(hù)的人員,在上崗前必須經(jīng)過這方面的培訓(xùn)考試合格。
(3)蓄電池組在正常運(yùn)行中應(yīng)以浮充電方式運(yùn)行。對(duì)鉛酸蓄電池組,浮充電壓值一般控制為(2.15~2.17)V´N(N為電池個(gè)數(shù));GFD蓄電池組可控制到2.23V´N;浮充電電流的大小,應(yīng)按制造廠說明書規(guī)定的數(shù)據(jù)調(diào)整。
對(duì)高倍率鋼鎳蓄電池組直?。?.36~1.39)V´N;中倍率鎘鎳蓄電池組宜取(1.42~1.45)V´N,浮充電電流值宜?。?~5)mAXAh。
為了保證浮充電方式正常運(yùn)行,運(yùn)行人員每天應(yīng)檢查充電裝置的三相交流輸入電壓是否平衡或缺相,運(yùn)行噪聲有無異常,各保護(hù)信號(hào)是否正常,交流輸入電壓、直流輸出電壓和電流等各表計(jì)顯示是否正確,正極與負(fù)極分別對(duì)地的絕緣狀態(tài)是否良好等。
(4)按規(guī)定進(jìn)行均衡充電。均衡充電是為了防止蓄電池在長期浮充電運(yùn)行中,個(gè)別蓄電池落后,電解液比重下降、電壓偏低,而采取的恢復(fù)措施。通過均衡充電,還可以使蓄電池消除硫化,恢復(fù)到良好的運(yùn)行狀態(tài)。均衡充電一般在落后電池較多時(shí)進(jìn)行,有的制造廠規(guī)定半年一次,有的規(guī)定一年一次。按照(DL/T 724-2000)規(guī)程規(guī)定,均衡充電的程序如下:
1)鉛酸蓄電池的均衡充電:先用I10電流對(duì)蓄電池組進(jìn)行恒流充電,當(dāng)蓄電池端陽電壓上升到(2.30~2.33)V´N時(shí),通過自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為恒壓充電,當(dāng)充電電流減小到0.1I10,即可認(rèn)為蓄電池已充滿容量,并自動(dòng)或手動(dòng)轉(zhuǎn)為浮充電運(yùn)行方式。
2)鋼鎳蓄電池的均衡充電。充電電壓高倍率的宜?。?.47~l.48)V´N、中倍率的宜?。?.52~1.55)V´N。
(5)堅(jiān)持對(duì)蓄電池進(jìn)行核對(duì)性放電:
1)鉛酸蓄電池在長期浮充電方式下運(yùn)行,極板表面會(huì)逐漸產(chǎn)生硫酸鉛結(jié)晶體(一般稱之為“硫化”),能堵塞極板的微孔,阻礙電解液的滲透,從而增大了蓄電池的內(nèi)阻,降低了極板中活性物質(zhì)的作用,使蓄電池的容量大為下降。通過核對(duì)性放電,可以使蓄電池得到活化,容量得到恢復(fù),使用壽命延長。按照(DL/T 724-2000)規(guī)程規(guī)定,對(duì)鉛酸蓄電池的核對(duì)性放電程序如下:①當(dāng)發(fā)電廠只有一組蓄電池時(shí),不能退出運(yùn)行,也不能作全核對(duì)性放電。只允許用I10電流放出其額定容量的50%。在放電過程中,單體蓄電池電壓不能低于1.9V。放電后,應(yīng)立即用I10電流進(jìn)行恒流充電,當(dāng)蓄電池組電壓達(dá)到(2.30~2.33)V´N時(shí),轉(zhuǎn)為恒壓充電,當(dāng)充電電流下降到0.1I10時(shí),轉(zhuǎn)為浮充電方式運(yùn)行。反復(fù)幾次上述放電充電方式后,即可認(rèn)為蓄電池組得到活化,容量得到恢復(fù)。②當(dāng)發(fā)電廠有兩組蓄電池時(shí),可以采用一組運(yùn)行,另一組斷開負(fù)荷,進(jìn)行全校對(duì)性放電。放電電流為I10恒流。在單體電池的電壓降到終止電壓1.8V時(shí),停止放電。在放電過程中,應(yīng)記錄蓄電池組的端電壓和每個(gè)單體電池的電壓與電解液密度。若蓄電池組第一次核對(duì)性放電就放出了額定容量,可不再放電。將其充滿容量后便可投入運(yùn)行。若放、充電3次仍達(dá)不到額定容量的80%,可以判定此組蓄電池的使用年限已到,應(yīng)安排更換。③鉛酸蓄電池核對(duì)性放電的周期:新安裝或大修中更換過電解液的蓄電池組。第一年每6個(gè)月進(jìn)行一次;運(yùn)行1年以后,1~2年進(jìn)行一次。
2)鎘鎳蓄電池用I5恒流連續(xù)放電,當(dāng)蓄電池組的端電壓下降到1VXN時(shí)(或其中有一只電池電壓下降到0.9V時(shí))停止放電。放電時(shí)間若大于5h時(shí),說明該蓄電池組具有額定容量。
鎘鎳蓄電池核對(duì)性放電按下列程序進(jìn)行:①若發(fā)電廠只有一組鎘鎳蓄電池時(shí),不能退出運(yùn)行,不能作全核對(duì)性放電。只允許運(yùn)用I5電流放出額定容量的50%。在放電過程中,每隔0.5h記錄蓄電池組的端電壓值,當(dāng)蓄電池組端電壓下降到1.17VXN時(shí),應(yīng)停止放電,并及時(shí)用I5電流充電。反復(fù)2~3次,蓄電池額定容量即可得到恢復(fù)。若有備用蓄電池組作為臨時(shí)代用,可作全核對(duì)性放電。②若發(fā)電廠有兩組鋼鎳蓄電池時(shí),可采用一組運(yùn)行,另一組斷開負(fù)荷后,用
I5恒流進(jìn)行核對(duì)性放電。蓄電池組放電的終止電壓為1VXN。在放電過程中,每隔0.5h記錄蓄電池組的端電壓值,每隔1h時(shí),測量每個(gè)單體電池的電壓值。若放充電3次均達(dá)不到蓄電池額定容量的80%以上,可認(rèn)為此組蓄電池的使用期限已到,需要安排更換。③
鎘鎳蓄電池核對(duì)性放電的周期,每年必須進(jìn)行一次,以檢驗(yàn)蓄電池的容量能否滿足要求。
(6)認(rèn)真做好運(yùn)行記錄。蓄電地運(yùn)行記錄是技術(shù)管理中一項(xiàng)重要的技術(shù)檔案,必須認(rèn)真執(zhí)行。記錄表應(yīng)按DL/T 724一2000規(guī)程中規(guī)定的格式。單位負(fù)責(zé)生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)和專責(zé)技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)常查閱蓄電池運(yùn)行記錄,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)糾正。由于蓄電池故障的發(fā)展大多是慢性的,而且不夠明顯。必須通過認(rèn)真細(xì)致的觀察和分析,才能發(fā)現(xiàn)。因此,專業(yè)人員在這方面應(yīng)多做工作。如經(jīng)常檢測單體電池的電壓和電解液的比重,控制進(jìn)行均衡充電的時(shí)間,定期進(jìn)行核對(duì)性放電等,發(fā)現(xiàn)落后電池,及時(shí)進(jìn)行處理。
(7)定期校驗(yàn)充電裝置和運(yùn)行維護(hù)所用的儀器。保證具有合格的精度,紋波系數(shù)不超過規(guī)定。量程過大的浮充電電流表,應(yīng)更換。下面就這方面檢驗(yàn)的控制指標(biāo)提出一些建議:
充電裝置的精度和紋波系數(shù)應(yīng)滿足下列要求:
1)恒流充電穩(wěn)流精度范圍:
a)磁放大型充電裝置 不大于±(2%~5%);
b)相控型充電裝置 不大于±(l%~2%);
c)高頻開關(guān)模塊型充電裝置 不大于±(0.5%~1%)。
2)恒壓充電穩(wěn)壓精度范圍。
a)磁放大型充電裝置 不大于±(1%~2%);
b)相控型充電裝置 不大于±(0.5%~1%);
c)高頻開關(guān)模塊型充電裝置 不大于±(0.l%~0.5%)。
3)直流母線紋波系數(shù)精度范圍:
a)磁放大型充電裝置 不大于2%;
b)相控型充電裝置 不大于(1%~2%);
c)高頻開關(guān)模塊型充電裝置 不大于(0.2%~0.5%)。
4)浮充電電流表是用來監(jiān)視蓄電池自放電電流的變化,有助于判斷蓄電池的運(yùn)行狀況。當(dāng)充電裝置電壓低于蓄電池電壓時(shí),若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)調(diào)整,將使蓄電池長期處于放電狀態(tài),對(duì)蓄電池非常不利。
浮充電電流表的量程,按照西北電力設(shè)計(jì)院編的《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(電氣二次部分)》(1991年版)推薦,可按0.042Qe(Qe為蓄電池的額定容量)選擇,且需雙向刻度,以免在測量過程中,由于浮充電流不穩(wěn)定而撞壞表針。江蘇電力設(shè)計(jì)院推薦采用在蓄電地回路直流電流表分流器上并接毫伏表來刻度電流的方法測量浮充電流。
(8)對(duì)蓄電池的維護(hù)應(yīng)具備下列儀表、用具、備品和資料:
1)儀表:
a)測量電解液比重用的比重計(jì)(堿性電池的比重為1.20士0.01);
b)測量電解液溫度用的溫度計(jì);
c)測量蓄電池電壓用的41/2數(shù)字萬用表和室外溫度計(jì)。
2)用具:充注電解液用的玻璃缸、漏斗、量杯、搪瓷盆、塑料桶、注射器、手電筒、耐酸手套、耐酸圍裙、膠皮靴子等。
3)備品:
a)化驗(yàn)合格的蒸餾水;
b)密度為1.4g/cm3的稀硫酸;
c)中和硫酸用的碳酸氫鈉,或3%~5%的棚酸溶液(維護(hù)堿性蓄電池用);
d)防酸隔爆帽;
e)適當(dāng)數(shù)量的備用蓄電池。
4)資料:
a)蓄電池直流電源裝置運(yùn)行日志;
b)蓄電池制造廠家的技術(shù)資料,型式試驗(yàn)報(bào)告;
c)充電裝置的說明書和電氣原理圖;
d)自動(dòng)裝置、微機(jī)監(jiān)控裝置的使用說明書;
e)投運(yùn)前5次充放電循環(huán)中,蓄電池組端電壓、單體電池電壓的記錄;
f)運(yùn)行中定期均衡充電、定期核對(duì)性放電的記錄。
(9)在直流系統(tǒng)的管理方面應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作:
1)在現(xiàn)場規(guī)程中應(yīng)具體規(guī)定直流系統(tǒng)的運(yùn)行方式,明確直流饋線配電網(wǎng)絡(luò)的供電方式,采用環(huán)形供電還是輻射供電,母線如何分段、各段母線分別接帶那些負(fù)荷、在發(fā)生直流接地時(shí)如何處理等。
2)明確規(guī)定直流系統(tǒng)中熔斷器與自動(dòng)空氣開關(guān)的整定值。在整定時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題:
a)蓄電池引出線的熔斷器或自動(dòng)空氣開關(guān)的熱脫扣器的額定電流,除應(yīng)按蓄電池的1h放電電流選擇其額定電流外,還應(yīng)保證在直流母線出口短路,蓄電池供的最小短路電流時(shí),熔斷器或自動(dòng)空氣開關(guān)能可靠地熔斷或動(dòng)作。
b)對(duì)供直流油泵等電動(dòng)機(jī)回路上的熔斷器熔件或自動(dòng)空氣開關(guān)熱脫扣器的額定電流,應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)情況。一般可按電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的1/3選用。但自動(dòng)空氣開關(guān)的熱脫扣器還應(yīng)在此基礎(chǔ)上,較最大熔件的額定電流大1~2級(jí)。
c)對(duì)控制信號(hào)回路的熔斷器,一般可按饋線回路最大工作電流的60%選擇。但自動(dòng)空氣開關(guān)的熱脫扣器還應(yīng)在此基礎(chǔ)上,較最大熔件的額定電流大1~2級(jí)。
d)各級(jí)熔斷器的配合必須有選擇性,在這方面應(yīng)注意的是,交、直流的燃弧過程不同,交流電弧有過“零點(diǎn)”的特點(diǎn),直流電弧無此特性。直流電流愈大,時(shí)間常數(shù)愈大,而且直流電弧較難分?jǐn)唷R话阍谶x擇熔斷器時(shí),要求主回路和分支回路熔斷器與上、下級(jí)熔件要采用同一型號(hào)的。對(duì)NT、NH型熔斷器,前后級(jí)熔件額定電流的比,可按1:1.6選擇,其他熔斷器可按每級(jí)間相差2~4級(jí)選擇。應(yīng)選擇在熔斷時(shí)能自動(dòng)報(bào)警的熔斷器。
e)自動(dòng)空氣開關(guān)與熔斷器的動(dòng)作特性應(yīng)配合,當(dāng)直流饋線選用DZ10—100型自動(dòng)空氣開關(guān),分支回路選用RTO、RM、NT或RLI型的熔斷器時(shí),應(yīng)按空氣開關(guān)的動(dòng)作電流和熔斷器的安秒特性曲線選擇。一般對(duì)斷路器合問饋線回路中的解斷器,自動(dòng)空氣開關(guān)熱脫扣器的額定電流可選擇大于其熔件的1~2級(jí)。
f)繪制符合實(shí)際的直流系統(tǒng)圖,并將上述自動(dòng)空氣開關(guān)和熔斷器額定的動(dòng)作和熔斷電流數(shù)據(jù),標(biāo)志在系統(tǒng)圖上,以便于應(yīng)用。
g)直流系統(tǒng)接地故障處理應(yīng)注意事項(xiàng):直流系統(tǒng)接地是經(jīng)常易發(fā)生的故障,由于處理不當(dāng),往往會(huì)引起繼電保護(hù)誤動(dòng)作和斷路器誤跳閘或拒動(dòng)。為了防止類似事件發(fā)生,建議做好下列工作:①在直流系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí),禁止在二次回路上進(jìn)行工作;②使用儀表拉直接地時(shí),儀表的電阻值應(yīng)不小于ZkW/V;③在查找和處理接他故障時(shí)應(yīng)有2人,一人監(jiān)護(hù),一人操作;④檢查一點(diǎn)接地時(shí),應(yīng)小心謹(jǐn)慎,防止引起另一點(diǎn)接地,造成短路;⑤一般查找接地點(diǎn),大都采取逐個(gè)斷開饋電回路的方法進(jìn)行。在斷開繼電保護(hù)自動(dòng)裝置和斷路器控制等重要回路時(shí),應(yīng)采取必要的措施,防止造成各種不良的后果。
從上所述情況可以看出,蓄電池,特別是鉛酸蓄電池,運(yùn)行維護(hù)工作量不少,而且要求嚴(yán)格。