直流低压供电系统管理分析

直流低压供电系统管理分析

摘要:主要针对某船近年来蓄电池更换速度快,特别是个别电池有鼓包、流液的现象,通过分析低压供电系统的操作使用和维护保养方法,比对低压供电系统环境和温度对电流的影响因素,并梳理了低压供电系统的故障处置方法,形成了确实有效的管理方法,为技术管理人员提早判断、分析、解决故障提供了依据。

关键词:直流系统;低压供电;蓄电池管理

1概述

本文所指的低压供电系统是为某船提供低压报警、指示功能的24V蓄电池组,为全船断电情况下提供临时应急照明的220V蓄电池组,为电站、集控室报警系统提供的UPS蓄电池组电源,还有为应急发电机做启动的蓄电池和艇机的启动用蓄电池组;介绍了某船充放电板的原理、功能及操作、维护方法以及在使用中要注意的事项。

1.1蓄电池的原理及结构

铅酸蓄电池充电时将电能转化为化学能在蓄电池内储存起来,放电时将化学能转变为电能供给外部用电负载,蓄电池充电和放电过程中,产生的化学反应方程式为:

1.2为蓄电池服务的充放电板

与之配套的某船充放电板共四块(前区充放电板、后区充放电板、临时应急充放电板、机舱充放电板。除临时临时应急充放电板是DC220V蓄电池组外,其他均为DC24V蓄电池组)。充放电装置主要由整流器、充电器、电流电压传感器、控制线路板、指示灯以及各类仪表组成。该装置满足舰船电气及规范的基本标准。具有充电、放电、温度补偿及各种报警等功能。装置采用单片微机控制技术,对充电过程进行实时控制,工作稳定、可靠。

2充放电板的主要功能和温度对蓄电池影响

2.1充放电板的主要功能

接通电源后,合上主电源开关,电源指示灯亮。合上充电器工作开关,充电器工作指示灯亮,充电器开始工作。

2.1.1供电功能

接通电源后,合上主电源开关,电源指示灯亮。合上整流器工作开关,整流器工作指示灯亮,整流器开始工作。如果是临时应急充放电板,整流器输出电压为DC230V。其他均为DC27.6V。

2.1.2放电功能

蓄电池经常处于充满状态或者放电过度都会损坏蓄电池,减短使用寿命。在长时间处于充满状态时,可以适时放电。放电前先打开放电电阻箱的上盖,然后按下开始放电按钮,蓄电池放电指示灯亮,蓄电池开始放电。当蓄电池电压低于一定值时,放电会自动停止。(DC24V蓄电池组为21.6V,DC220V蓄电池组为160V。)以防止过度放电对蓄电池造成伤害。

2.1.3限流功能

当充电电流过大时,充放电板会自动减小充电电压以限制电流。DC24V蓄电池组限流40A,DC220V蓄电池组限流20A。

2.1.4自动散热功能

当充放电板的温度高于50℃,位于内部的风扇会自动启动,帮助散热,低于50℃时,风扇会自动关闭。

2.2各类报警及绝缘低设置

高低压报警值,DC24V蓄电池组,高压报警:29.5V;低压报警:19.2V;负载高压:29.5V。DC220V蓄电池组;高压报警:260V;低压报警:160V;负载高压:260V。绝缘低,绝缘电阻小于设定监测值时报警,通常情况下设置的报警值为20KΩ。以上任意报警发生时,对应报警指示灯闪烁,蜂鸣器发出间断的报警音。按下消音按钮,对应报警指示灯变为平光,蜂鸣器关闭。当报警状态消失后,指示灯会自动复位。

2.3温度对蓄电池影响

充电器可以根据蓄电池的温度决定充电的具体参数(温度补偿功能)。装置通过放置在蓄电池组旁边的蓄电池检测盒(PT100铂电阻温度传感器)来测量蓄电池组的温度。当蓄电池组的温度比较高时,自动减小充电电压;当温度比较低时,自动升高充电电压。实现了充电的智能化,延长了蓄电池的使用寿命。

3某船蓄电池存在的现状

某船所使用的低压供电系统的蓄电池生产厂家多,型号杂,各用途不一,其中有代表性的是深圳华达电源有限公司生产的GFM系列铅酸蓄电池,该蓄电池为某船主要供电设备;还有一些的就是日本松下公司生产的UP-RWA1232T1型,主要用于UPS不间断电源用;另外就是一些小公司生产的供船上安保系统用的蓄电池。针对某船上蓄电池的种类繁多型号杂用途不一的特点,所以就要求合理的利用和管理这些设备提出了更高的需求,制定合理有效的管理机制,适合船舶长期航行的需要。

4制定合理的保养计划和检查机制

蓄电池投入使用后必需定期维护保养,一般为每月一次。初次安装的蓄电池要格外注意观察,登记详细,最好贴上启用年月,做到心中有数使用寿命是多久,维护保养包括:检查功能是否完好。检查仪表、指示灯等元器件是否完好。检查接线是否松动。检查熔断器是否完好。输出电压,观察有无报警,以免造成蓄电池过放电或充电电压过高,损坏蓄电池。清除装置各部分的灰尘和污垢。对于单独的蓄电池要进行充放电工作可以借助于船上的电工实验间进行,可以对蓄电池提供不同的充电电流,能够起到很好的维护保养单块的蓄电池。

5蓄电池的管理

5.1蓄电池的储藏

蓄电池作为备件上船长期不用,必须进行储藏处理,让蓄电池正确的储藏方法有湿藏法和干藏法。(1)湿藏法:是将蓄电池充足电后放置在干燥的地方存储起来,但每隔一至两个月应进行一次正常充电,三至四个月进行一次加强充电,使蓄电池经常处于充足电的状态,这样极板不容易产生硫化的故障。湿藏法适合于存放数个月或一年以内而且有时偶然要作短时间使用的情况。如果蓄电池在一年以上长期不用,则嫌湿藏法麻烦且浪费电能,应采用干藏法。(2)干藏法:是将蓄电池电解液完全倒光,让蓄电池完全干的保存。这样就不需要经常充电。当然也不能中途拿来使用再存放起来,所以这种储存方法适用于一年以上的长期存放。

5.2放电的注意事项

(1)放电时尽可能用小于或等于正常值的电流放电,正常放电电流是指10小时放电率的电流量。(2)放电时输出的容量禁止超过额定值,即禁止过量放电。(3)放电终了的电压不得低于1.8V。(4)一般不得用一个电池的单格放电。

5.3充电的注意事项

(1)蓄电池放完电后必须抓紧时间充电,不应等到使用时再充电,这样会使电池极板硫化,应做到放电终了就立即充电,保持蓄电池经常在充足电的状态。(2)有计划的对蓄电池进行定期加强充电,每隔2-3个月进行一次。(3)充电时不得用过大的电流,平时应避免经常无计划的加强充电。(4)充电室内严禁吸烟、划火柴或燃烧东西,严格禁止用明火观看、检查电池,以免发生爆炸性燃烧。(5)在充电房内禁止进行修理蓄电池的工作。

5.4日常的维护和保养

(1)经常保持蓄电池外部的清洁干燥,接线柱上应涂凡士林,防止极柱氧化。(2)禁止把金属器具放在蓄电池上面,以免发生短路事故。(3)要经常检查蓄电池的电压,及时进行充电。(4)蓄电池不可过量充电或充电不足,过量充电会使极板剥落,充电不足会使极板硫化。(5)搬运时要轻拿轻放,防止坠地摔坏,不得将蓄电池放在潮湿或高温的环境中。(6)在蓄电池的维修的过程中,应有必要的防护措施。(7)蓄电池的用具应保持清洁,橡皮用具使用后应用清水冲洗,禁止与油类接触。

6结语

通过全面的分析了蓄电池的构造、原理、日常的注意事项,蓄电池经常遇到的一些故障和处置方法;指出了测量船蓄电池存在的现状,特别强调突出的对蓄电池的管理的有效方法,必须建立健全机制,实行登记在册和专人负责制,做到每一块蓄电池都有记录,提前掌握其性能和各项指标,细致的掌握利用蓄电池,使蓄电池最大限度的发挥其功能,提高完成测控任务的保障能力。

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作者:荣礼 李江 黄进明 赵天翔 单位:中国卫星海上测控部