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UPS供電系統的理士蓄電池選擇、配置及維護

來源:理士蓄電池 發布時間:2016-05-25 13:58:05 瀏覽次數: 次

 蓄電池在UPS供電系統中的作用和意義
  
  在UPS供電系統中,蓄電池大多采用免維護蓄電池。蓄電池在中的主要作用就是儲存電能,一旦市電中斷,由電池放電供給逆變器,由逆變器將電池釋放出的直流電轉變為正弦交流電,維持UPS的電源輸出,確保負載在一定的時間內正常用電。
  
  在市電正常供電時,電池在整流-充電電路中儲存電能,同時對直流電路起到平滑濾波的作用,并在逆變器發生過載時,起到緩沖器的作用。
  
  而在日常工作中,人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而由于對蓄電池的不合理使用,產生了蓄電池的電解液干涸、熱失控、早期容量損失、內部短路等問題,進而嚴重影響到供電系統的可靠性。有資料表明,蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為60%。由此可見,加強對UPS電池的正確使用與維護,對延長蓄電池的使用壽命,降低UPS供電系統故障率,有著越來越重要的意義。

鉛酸蓄電池的工作原理
  
  、直流電源設備常用的蓄電池是鉛酸蓄電池。傳統的鉛酸蓄電池是開口式結構,電池在使用過程中,有氫氣和氧氣以及酸霧逸出,不僅污染環境還具有危險性,維護時需要加水、加酸,已逐漸被市場淘汰。現在UPS供電系統中蓄電池大多采用閥控式密封鉛酸(VRLA)蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池的主要優點是在充電時正極板上產生的氧氣,通過再化合反應在負極板上還原成水,使用時在規定浮充壽命期內不必加水維護,所以又稱為免維護鉛酸蓄電池。可見,免維護只是與普通蓄電池相比,運行中免去了添加純水或蒸餾水,調整電解液液面的項目,并非免去一切維護工作。
  
  閥控式密封鉛酸蓄電池的工作原理,基本上沿襲于傳統的鉛酸蓄電池,其正極活性物質是二氧化鉛(PbO2),負極活性物質是海綿狀鉛(Pb),電解液是稀硫酸(H2SO4),其電極反應方程式如下:
  
  PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O

UPS供電系統中蓄電池的配置和選擇
  
  在UPS供電系統中,可以說蓄電池是這個系統的支柱。沒有蓄電池的UPS只能稱做穩壓穩頻電源。UPS之所以能實現不間斷供電,就是因為有了蓄電池。在設計UPS時,首先應考慮選擇什么型號的蓄電池,即蓄電池的額定電壓、額定容量及應由多少節蓄電池組合等。
  
  (1)蓄電池的額定容量選擇
  
  由于蓄電池的實際可使用容量與放電電流大小、系統電壓、放電時間、蓄電池工作環境溫度、蓄電池儲存時間的長短、負載種類和特性等因素密切相關。蓄電池的容量一般是指在20°C,以20h放電率放電到1。75V/單體時,蓄電池輸出的功率數(W)。
  
  (2)蓄電池的指標選擇
  
  內阻:應選擇內阻小的蓄電池,這樣才能持續大電流放電。如果內阻較大,在充放電過程中功耗加大,使蓄電池發燙。
  
  浮充電壓:在相同溫度下,浮充電壓值高意味著儲能量大,質量差的蓄電池浮充電壓值一般較小。蓄電池浮充電壓值在不同的溫度時應進行修正。
  
  在大中型(幾kVA-幾千kVA)UPS中采用2V單體系列蓄電池,避免采用小容量組合蓄電池進行混聯。

理士蓄電池的使用與維護
  
  隨著科技的不斷發展,UPS的性能越來越好,平均無故障時間越來越長,整機的可靠性越來越高。做好UPS中蓄電池的使用與維護變得尤為重要。
  
  (1)新電池的充電
  
  新的蓄電池在安裝完畢后,一般要進行一次較長時間的充電,充電要按說明書中的規定進行,待電池組充電完畢后,進行一次放電,放電后再次充電,目的是延長電池的使用壽命,提高電池的活性和充放電特性。
  
  (2)定期充放電
  
  UPS蓄電池長期閑置不用或使蓄電池長期處于浮充狀態而不放電,會導致電池中大量的硫酸鉛吸附到電池的陰極表面,導致內阻增大、活性下降,使蓄電池的使用壽命大大縮短。對于市電供電良好的單位,需要每隔三個月進行一次“治療性”充、放電過程,即電池帶載放電、再充電操作,并記錄相關數據,與以前放電記錄進行比較分析電池性能狀況,對電池組整體進行維護檢查,真正遇到市電停電時,才能有效保護負載安全。
  
  (3)嚴禁深度放電
  
  蓄電池的使用壽命與蓄電池的放電深度密切相關。深度放電會造成蓄電池內部極板表面硫酸鹽化,導致蓄電池內阻增大,嚴重時會使個別電池出現“反極化”現象和電池的永久性損壞。電池的放電深度嚴重影響電池的使用壽命,非迫不得已,不要讓電池處于深度放電狀態。
  
  (4)定期測量電池浮充電壓、內阻
  
  隨著UPS使用時間的延長,總有部分電池的充放電特性會逐漸變壞,內阻增大、端電壓明顯下降,需要及時發現、及時更換,否則會影響整組電池的使用。這種電池的性能不可能在依靠UPS內部的充電電路來解決,繼續使用會存在隱患,需要維護人員定期進行測量檢查每個單體電池的電壓、內阻,發現超出范圍的電池進行確認、及時更換。
  
  (5)其他注意事項
  
  ①每次蓄電池組放電后應及時充電;
  
  ②不要使蓄電池組被過電流或過電壓充電;
  
  ③蓄電池應避免長期擱置不用,也不能長期浮充而不放電。

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