廣州地鐵廣州地鐵四號線蓄電池現(xiàn)狀分析及優(yōu)化措施

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1、廣州地鐵廣州地鐵四號線蓄電池現(xiàn)狀分析及優(yōu)化措施　　摘要：蓄電池廣泛應(yīng)用于變電站直流系統(tǒng)，蓄電池的穩(wěn)定運(yùn)行一直是備用電池領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注研究的內(nèi)容，蓄電池屬于直流系統(tǒng)可靠性依賴的最后一個環(huán)節(jié)，也是最薄弱的一個環(huán)節(jié)。蓄電池是一種易損材料，運(yùn)行環(huán)境溫度和自身生產(chǎn)日期都會影響其使用性能。通過對廣州地鐵廣州地鐵四號線蓄電池性能進(jìn)行詳細(xì)分析，制定改進(jìn)的措施?！　￡P(guān)鍵詞：蓄電池直流系統(tǒng)健康狀態(tài)異損材料運(yùn)行　　中圖分類號：U270.381；TM912文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0034-02　　1設(shè)備概況　　廣州地鐵四號線變電所使用的蓄電池，除

2、廣州地鐵四號線金州、黃閣汽車城站兩站使用的是德國荷貝克蓄電池外（型號為：power.comSB12V100，12V，94.8Ah），其他的都是德國陽光生產(chǎn)的A600系列，型?主要有A612/100，12V，91Ah、A602/280，2V，280AH兩種。蓄電池安放置在每一個地鐵站變電所控制室蓄電池柜內(nèi)?！　?相應(yīng)規(guī)定　　國家標(biāo)準(zhǔn)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：　?。?）在沒有備用蓄電池組情況下，對蓄電池容量核定時，可按50%容量來核定，核定的標(biāo)準(zhǔn)是在放電過程中蓄電池端電壓不能低于108V?！　。?）在有備用蓄電池組的情況下，對蓄電池容量核定時，可進(jìn)行全核定放電，如果蓄電池組容量達(dá)

3、不到80%，即認(rèn)為閥控式蓄電池已到年限。　?。?）同一組閥控蓄電池中，運(yùn)行電壓偏差值不能超過0.3V，開端電壓最電壓差值不允許超過0.6V[1]?！　?廣州地鐵四號線蓄電池系統(tǒng)運(yùn)行情況　　3.1部件故障率情況　　自廣州地鐵四號線蓄電池投入使用以來，我們嚴(yán)格按照規(guī)范的要求對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，對性能較差的設(shè)備進(jìn)行了處理?！　?.2目前設(shè)備運(yùn)行性能參數(shù)分析　　廣州地鐵四號線蓄電池組性能呈現(xiàn)下降趨向。廣州地鐵四號線以黃閣站為例：2006年、2010年、2016年蓄電池充放電曲線圖如圖1所示，蓄電池組端電壓基本相同的情況下恒流放電，放電電流為0.1C。2006年放電120mi

4、n，蓄電池組端電壓下降到109.65V；10年放電96min，蓄電池組端電壓下降到109.22V；2016年放電74min，蓄電池組端電壓下降到109.07V；以此計算，2010年的只有2006年的80%，2016年的只有2006年的61.6%。　　據(jù)統(tǒng)計四號線80%以上的蓄電池組其容量大約只有開通時蓄電池容量的65%?！　?運(yùn)行存在問題及需解決問題　　目前廣州地鐵四號線蓄電池蓄電池組浮充電壓及內(nèi)阻不均勻、蓄電池漏液、極柱端子處爬酸較多及運(yùn)行環(huán)境較高，經(jīng)長時間的運(yùn)行積累，蓄電池組的容量已大幅度下降，它已對直流系統(tǒng)可靠性的構(gòu)成了隱患，已不能承擔(dān)變電所直流系統(tǒng)最后屏

5、障的作用，如遇上緊急情況，已無法供應(yīng)變電所站直流系統(tǒng)二次回路DC110V所需的容量，將造成全所直流電機(jī)、電磁機(jī)構(gòu)、控制保護(hù)裝置、儀表、自動化系統(tǒng)的失電，全所使全所供電設(shè)備失去保護(hù)，無法監(jiān)控，直流小車跳閘，無法正常提供電客車的供電，直接影響地鐵的運(yùn)營?！　?.1蓄電池組浮充電壓及內(nèi)阻不均等　　電池機(jī)能的離散性給蓄電池運(yùn)行帶來了隱患。性能各異電池構(gòu)成一組電池投入運(yùn)行時，就呈現(xiàn)了不同的浮充電壓，在長時間的運(yùn)行后，浮充電壓高的電池因長久過充導(dǎo)致失水和極板腐蝕。而浮充電壓低的電池則因長久欠充導(dǎo)致容量減少和極板硫酸鹽化，電池性能加快劣化。如果蓄電池經(jīng)常處于充電不夠或過分放電

6、，負(fù)極就會逐漸形成一種粗大堅硬不溶解的硫酸鉛，常規(guī)充電方法很難使它轉(zhuǎn)換成活性物質(zhì)。硫酸鉛逐漸積累，減少了電池容量，漸漸地蓄電池失去性能。　　4.2蓄電池液　　廣州地鐵四號線蓄電池采用的是貧液技術(shù)，這必須要保證所需電解液完全吸附在隔板中，而且一些氣體通道，使正極產(chǎn)生的氧氣通過電池內(nèi)循環(huán)在負(fù)極獲得復(fù)合輪回吸收，以此完成電池內(nèi)部氣體的再化合，維護(hù)電解液中的水平衡，從而使電池密封。如果電池內(nèi)部氣化再化合的通道受阻，很容易在電池密封缺陷處如電池槽蓋處、安全閥處，極柱處產(chǎn)生漏液。在極柱表面行成一層Pbo，Pbo很容易與H2SO4反應(yīng)，加速腐蝕速度，加劇漏液程度，造成電池電解

7、液量減少及電解液中水的平衡失調(diào)。一旦電池失水，就會引起電池正負(fù)極板跟隔板中電解液脫離接觸，引起電池放不出電，造成閥控式密封鉛酸蓄電池組容量下降，當(dāng)水分損失到3.5mL/Ah時，電池容量會降至初始容量的75%以下；當(dāng)水分損失到25%時，電池將會作廢。同時極柱端子漏液處，將會引起電池端子腐蝕氧化生銹，嚴(yán)重時會引起短路起火，造成嚴(yán)重的安全事故?！　?優(yōu)化措施　　由于蓄電池浮充電壓、內(nèi)阻的差異，容量的下降趨向及生產(chǎn)年限綜合考慮，建議按照《GD01廣州地鐵變電設(shè)備維修規(guī)程（3.0）》[2]中規(guī)定，對廣州地鐵四號線蓄電池進(jìn)行大修?？梢詮囊韵聨c(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化?！　。?）繼續(xù)注重蓄

8、電池的日常維護(hù)和保養(yǎng)，將