蓄电池故障风险的主要原因及有效测试

阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池已在UPS 系统中运用了将近20 年之久。与传统的富液电池相比，VRLA蓄电池的功率密度更高，投资成本更低。通常来说，500 kVA 以下的电源系统中适合采用VRLA蓄电池。

VRLA 蓄电池的功能包括：

蓄电池箱密封，不能加入或倒出电解液

其铅板浸在用水稀释了的硫酸溶液（电解液）中

电解液不流动（不允许流动）

在高电流下工作

安全排气口只有在电池故障或超量充电的情况下，才会排气

在内部，氧和氢重新结合形成水

安装在开放式机架或大型机柜中（或内置在小型电源系统中）
1.电源供电模式选择
　　
　　根据现有机场公司建设设计要求,UPS供电模式参差不齐,对于供电模式选择均有不同的模式,应用的场景也均有不同,航站区管理部电力站通过精细化管理方式,梳理出以下几种模式:
　　
　　1）双总线单机运行UPS供电系统:2套同步运行的UPS两路输出,形成A、B路双总线供电,并分别连接至两套相互独立的负载侧配电柜。
　　
　　2）UPS并联冗余运行模式:指的是两台及以上UPS单机或模块并联同步输出供电。当采用“1+1”并机模式时,任何一部UPS的单机或模块均应具备承担100%负载的能力。
　　
　　3）单线路UPS供电系统:一台UPS单独输出,直接接入负载设备。(可靠性按照顺序编号依次降低)。因此,在电源配置时,建议根据负载重要性选择不同的供电模式以供选择。
　　
　　2.电源设备维护周期
　　
　　UPS内部结构主要以主控、整流器、逆变器、静态开关、通讯模块、散热装置等零部件为主,这些单元内部有着复杂的逻辑关系以及集成系统。一是因UPS为7×24小时不间断运行,且部分机房地理位置及外部因素限制(包括温度、湿度、粉尘及负载率等),导致不同机房的UPS内部元器件寿命稍有差异,但主要因素还是考虑整体使用年限,其中UPS风扇建议更换周期为6年,UPS电容建议更换周期为6～8年,UPS主控板建议更换周期为8年;二是UPS主要核心作用是为下端供电设备设施提供可靠的供电运行保障，即在常规运行中，当外界出现电网波动和电网中断等情况下，可以保证下端设备设施的连续性运行。因此对UPS试验主要应分三种方式，包括中断市电、中断电池开关和切换静态旁路等，确保UPS主机的可靠性，防止在重要时间节点上电网波动对下端设备造成影响。

一.蓄电池检测的必要性

蓄电池使用寿命一般为8-20年，在这么长的使用过程中往往会出现：电池端电压不均匀、电池壳变形、电解液渗漏、容量不足等现象，为动车启动带来安全隐患。蓄电池容量，是蓄电池充足电后放出电能大小的数值，因此蓄电池的容量反映了蓄电池的健康状况。蓄电池长期浮充，造成活性物质钝化，电解液固化；蓄电池均充频繁，造成电解液干涸、极板栅格腐蚀；大电流充电或过放电，造成极板变形、硫化。以上原因，导致电池容量降低甚至失效，给机车启动、通讯造成安全隐患。蓄电池由于长期频繁使用，电解液比重不断增加，浮充电流加大，因此电极腐蚀更为迅速，电极腐蚀也会消耗氧气从而使电解液变干，这是蓄电池特有的故障。

a.当电池的实际容量下降到其标称容量的90%以下时，电池便进入衰退期。

b. 当电池容量下降到标称容量的80%以下时，便进入急剧的衰退状态，这时电池已存在事故隐患。

c.当电池容量下降到标称的70%以下时，电池已达到报废状态。

二.目前蓄电池检测方法的不足

1). 无法检测后备电源（电池）启动电流是否达到机启动电流；

2). 无法估算后备电源（电池）带载时间是否满足机车启动；

3). 无法检测后备电源（电池）剩余容量；

4). 无法检测后备电源电气性能指标，电池放电P.V特性。定期日常维护中也缺乏有效检测手段（没有维护工具）进行维护测试。

5). 无法掌握运行使用中的镍镉电池容量及寿命，由多节电池组成的电池组往往由于电池节数多，放电电流大，找不到合适的手段进行放电测试。

6). 使用部门由于缺乏直流电源设备参数检测设备，无法检测设备电气性能指标，不但影响了工程验收，还给运行维护带来一定的困难。

7). 日常维护靠万用表检测浮充电压不能满足电池容量测试。

8) 定期加水不能保证电池容量符合设计要求。

三.蓄电池检测方案

1.日常维护——内阻测试单元（ZHCH525蓄电池内阻测试仪）

采用蓄电池内阻测试仪检测蓄电池单体电压、启动电流、电池内阻，通过蓄电池内阻对其容量进行分析，若容量低于标称值90%以下时，根据容量值，对其做放电实验，计算蓄电池容量，以判断蓄电池是否可以正常使用。

2.蓄电池组充放电检测设备(ZHCH518蓄电池充放电测试仪)

可以将单块电池串联成整组48V\380V 的各电压段。通过对整组电池进行充放电，查找落后单体，也可对整组电池激活。

3.活化诊治——活化诊治单元(ZHCH533蓄电池单体活化仪)

由于单体电池落后或各单体电压不均衡，引起的蓄电池组容量不足，将影响使用。此时，需要采用活化仪对单体蓄电池进行活化诊治，若诊治后，蓄电池容量低于标称容量的80%，建议退出系统。