CN114487885B - 变电站用蓄电池质量估测方法、筛选方法 - Google Patents
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Abstract
一种变电站用蓄电池质量估测方法、筛选方法,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;标准温度下使用I10A放电电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步;分别使用2.5I10A的冲击电流、5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1、CA2,CA1/CA0≥75%且CA2/CA0≥51%时,估测该批次的蓄电池正常使用寿命≥8年。使用它可以估测变电站用蓄电池质量。
Description
技术领域
本发明涉及变电站用蓄电池质量估测技术领域,具体涉及一种变电站用蓄电池质量估测方法、筛选方法。
背景技术
近年来变电站蓄电池运行寿命不足问题普遍暴露,通过分析变电站用交直流电源***维护数据发现采购的蓄电池质量存在下滑趋势,运行中发生损坏漏液、容量不足乃至“开路”等严重缺陷,威胁直流电源***安全运行。现有的蓄电池检测方法有:①重量一致性。即用符合精度的磅秤称量并记录每只蓄电池的重量,计算单只蓄电池重量与蓄电池平均重量的差值。②开路端电压一致性。将完全充电的蓄电池组在25℃±2℃环境中开路静置24h,分别测记每只蓄电池的开路端电压(测量点在端子处),计算开路端电压最高值和最低值的差值△U。③容量一致性。蓄电池完全充电后,分别进行10h率容量放电试验,放电电流I10A,截止电压1.8V,记录每只蓄电池的放电容量;将蓄电池完全充电后串联连接,接入测试仪,设置放电电流I10A,放至其中一只单体蓄电池截止电压1.8V,应停止放电,记录放电容量。换算至25℃的放电容量,计算每只蓄电池与蓄电池组容量的差值。以上方法均存在着评价指标范围太宽,难以有效保证蓄电池质量的缺陷。据行业及变电站蓄电池使用数据,该些标准估测的蓄电池一般使用寿命是3~4年,远不能满足使用要求。因此,亟待提供一种变电站用蓄电池质量估测方法,以估测蓄电池的性能优劣,实现电池采购质量的控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种变电站用蓄电池质量估测方法、筛选方法,以估测变电站用蓄电池质量。
本发明的技术方案是:
一种变电站用蓄电池质量估测方法,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;n为≥3的自然数;
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步;
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则估测所述批次的蓄电池正常使用寿命≥8年。
进一步的,在所述步骤A1和所述步骤A2之间还包括步骤B1,所述步骤B1中,用计量秤分别称量蓄电池的重量,重量相对极差≤2.5%时,进行下一步。重量一致性筛选方法极易实现,其设置在步骤A1与步骤A2之间,可以提高蓄电池质量估测效率。
又进一步的,在所述步骤B1和所述步骤A2之间还包括步骤B2,所述步骤B2中,在标准温度中,在完全充满电并静置后,分别测量蓄电池的内阻和电压,内阻相对极差≤20%,端电压最高值与最低值的差值△U≤30mV,则进行下一步。在核容放电试验之间,需要对蓄电池充满电,因此,步骤B2设置在步骤B1和步骤A2之间,可以缩短质量检测时间。
更进一步的,在所述步骤B2和所述步骤A2之间还包括步骤B3,所述步骤B3中,在标准温度中,当均浮充电流值6h稳定不变或变化率小于3%时,测量均充电流值、浮充电流值和组内各端电压值,均充电流值≤400mA,且组内端电压值范围2.336~2.365V,浮充电流值≤150mA,且组内端电压值范围2.236~2.265V,则进行下一步。在核容放电试验之间,需要对蓄电池充满电,且浮充过程在蓄电池充满电之后,因此,步骤B3设置在步骤B2和步骤A2之间,可以缩短质量检测时间。
优选的,所述标准温度为25℃±0.5℃,完全充满电并静置12小时后,分别测量蓄电池的内阻和电压。
优选的,n=3或6。
一种变电站用蓄电池筛选方法,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;n为≥3的自然数;
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则所述批次的蓄电池为合格电池。
优选的,在所述步骤A1和所述步骤A2之间还包括步骤B1,所述步骤B1中,用计量秤分别称量蓄电池的重量,重量相对极差≤2.5%时,进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;在所述步骤B1和所述步骤A2之间还包括步骤B2,所述步骤B2中,在标准温度中,在完全充满电并静置后,分别测量蓄电池的内阻和电压,内阻相对极差≤20%,端电压最高值与最低值的差值△U≤30mV,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池。
进一步的,在所述步骤B2和所述步骤A2之间还包括步骤B3,所述步骤B3中,在标准温度中,当均浮充电流值6h稳定不变或变化率小于3%时,测量均充电流值、浮充电流值和组内各端电压值,均充电流值≤400mA,且组内端电压值范围2.336~2.365V,浮充电流值≤150mA,且组内端电压值范围2.236~2.265V,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池。
又进一步的,所述标准温度为25℃±0.5℃。完全充满电并静置12小时后,分别测量蓄电池的内阻和电压。
优选的,n=3或6。
本发明的有益效果是:
1.发明人通过测量分析众多变电站用电负载,得到用电负载的冲击电流约为2.5I10A,极端电流约为5.5I10A,并基于此设计核容放电试验,在选择蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池后,通过冲击电流及极端电流情况下的蓄电池容量与标准放电电流下的蓄电池容量对比,以估测变电站用蓄电池的正常使用寿命,该方法可以辅助提高蓄电池的采购合格率。
2.本发明的变电站用蓄电池筛选方法筛选出的合格电池的正常使用寿命在8年以上。
附图说明
图1为一种本发明的变电站用蓄电池质量估测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图,以实施例的形式说明本发明,以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外,不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
发明人通过测量分析众多变电站用电负载,得到用电负载的冲击电流约为2.5I10A,极端电流约为5.5I10A,并基于此设计核容放电试验。
本发明的一种变电站用蓄电池质量估测方法,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;其中,n=3、4、5、6、7、8、9或10。新出厂指未经用户使用,但可能进行过质检试验的电池。
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步;其中,标准温度可以沿用蓄电池检测领域的温度25℃±0.5℃,也可以是其他根据需要设置的温度。
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则估测所述批次的蓄电池正常使用寿命≥8年。蓄电池的正常使用寿命指变电站负载下的蓄电池使用寿命。
在步骤A2中可以确定蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在步骤A3、步骤A4选择蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,通过冲击电流及极端电流情况下的蓄电池容量与标准放电电流下的蓄电池容量对比,以估测变电站用蓄电池的正常使用寿命,该方法可以辅助提高蓄电池的采购合格率。
实施例1:一种变电站用蓄电池质量估测方法,参见图1,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样3只蓄电池。
步骤B1,用计量秤分别称量蓄电池的重量,重量相对极差≤2.5%时,进行下一步。
表1蓄电池的重量数据
对比得知,A品牌同批次的重量相对极差为0.426%,而B品牌同批次的重量相对极差为4.378%,故B品牌该批次蓄电池不符合质量要求,其寿命难以稳定保证≥8年。
步骤B2,在25℃±0.5℃中,在完全充满电并静置12h后,分别测量蓄电池的内阻和电压,内阻相对极差≤20%,端电压最高值与最低值的差值△U≤30mV,则进行下一步。
表2蓄电池的端电压数据
A品牌同批次的端电压最高值与最低值的差值△U为3mV,而C品牌同批次的端电压最高值与最低值的差值△U为31mV,故C品牌该批次蓄电池不符合质量要求,其寿命难以稳定保证≥8年。
表3蓄电池的内阻数据
A品牌同批次的内阻一致性相对极差为4.259%,而D品牌同批次的内阻一致性相对极差为21.700%,故D品牌该批次蓄电池不符合质量要求,其寿命难以稳定保证≥8年。
步骤B3,在25℃±0.5℃中,当均浮充电流值6h稳定不变或变化率小于3%时,测量均充电流值、浮充电流值和组内各端电压值,均充电流值≤400mA,且组内端电压值范围2.336~2.365V,浮充电流值≤150mA,且组内端电压值范围2.236~2.265V,则进行下一步。
表4蓄电池的浮充数据
由均充电压为2.35V,均充电流标准值小于400mA,组内端电压标准值范围2.336~2.365V;浮充电压为2.25V,浮充电流标准值小于150mA,组内端电压标准值范围2.236~2.265的条件可知,A1型号同批次符合标准,A2型号同批次寿命难以稳定保证≥8年。
步骤A2,在25℃±0.5℃中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步;
表5使用I10A放电电流的蓄电池端电压极端数据
电池组容量与单电池平均容量的比值其标准值为0.95~1.05,电池组放电末端时电池端电压极差要求标准值小于50mV,可知,A11型号同批次符合标准,A12型号同批次寿命难以稳定保证≥***年。
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在25℃±0.5℃中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在25℃±0.5℃中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则估测所述批次的蓄电池正常使用寿命≥8年。蓄电池的正常使用寿命指变电站负载下的蓄电池使用寿命。
选择的是A11型号的2号电池,放电电流依次为2.5I10A、5.5I10A,终止电压1.80V。结果见表6。
表6A11型号的2号电池分别进行冲击电流、极端电流进行核容放电试验的数据
CA1与CA之比为82.9%,大于75%。CA2与CA之比为58.99%,大于51%。综合可知,A11合格,该批次的蓄电池正常使用寿命≥10年。
重量一致性筛选方法极易实现,其设置在步骤A1与步骤A2之间,可以提高蓄电池质量估测效率。在核容放电试验之间,需要对蓄电池充满电,因此,步骤B2设置在步骤B1和步骤A2之间,可以缩短质量检测时间。在核容放电试验之间,需要对蓄电池充满电,且浮充过程在蓄电池充满电之后,因此,步骤B3设置在步骤B2和步骤A2之间,可以缩短质量检测时间。分别使用接近变电站负载特性的I10A放电电流、2.5I10A的冲击电流、5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,通过测量蓄电池放电容量比值是否满足标准,确定所述批次的蓄电池正常使用寿命是否≥10年,以便为蓄电池的采购提供标准。
本实施例中,采用了更严格的估测标准,故而其正常使用寿命会长于仅采用步骤A2、步骤A3、步骤A4估测出的变电站用蓄电池寿命。
此外,步骤A1、步骤B1、步骤B2、步骤B3、步骤A2、步骤A3、步骤A4中,前一步骤均为后一步骤的前置条件,若前一步骤不满足要求,则可以终止估测过程,即估测所述批次的蓄电池正常使用寿命难以保证≥10年。
本发明中,通过前述技术特征估测蓄电池寿命的方法是:通过分析变电站用交直流电源***维护数据,获取变电站负载的冲击电流约为2.5I10A、极端电流约为5.5I10A,通过对比现有的蓄电池质量评价标准下此前采购的蓄电池的使用寿命,由于本发明中采用的方法更合乎变电站蓄电池使用负载的估测方法,其寿命理应高于现有的变电站蓄电池评判标准筛选出的电池,可以预见,其正常使用寿命99%以上的概率在8年以上,90%~93%的概率在10年以上。
本发明的变电站用蓄电池筛选方法,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;n为≥3的自然数;
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则所述批次的蓄电池为合格电池。
其中,所述批次的蓄电池为不合格电池指其正常使用寿命在8年以上的概率不能满足要求。
实施例2:一种变电站用蓄电池筛选方法,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;n为≥3的自然数;
步骤B1,用计量秤分别称量蓄电池的重量,重量相对极差≤2.5%时,进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤B2,在25℃±0.5℃中,在完全充满电并静置12小时后,分别测量蓄电池的内阻和电压,内阻相对极差≤20%,端电压最高值与最低值的差值△U≤30mV,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池。
步骤B3,在25℃±0.5℃中,当均浮充电流值6h稳定不变或变化率小于3%时,测量均充电流值、浮充电流值和组内各端电压值,均充电流值≤400mA,且组内端电压值范围2.336~2.365V,浮充电流值≤150mA,且组内端电压值范围2.236~2.265V,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池。
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则所述批次的蓄电池为合格电池。
其中,所述批次的蓄电池为不合格电池指其正常使用寿命在8年以上的概率不能满足要求。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白,实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式,在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明得发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下,本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更,或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例,均应属于为本发明隐含公开的内容。
Claims (1)
1.一种变电站用蓄电池质量估测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A1,在同厂商、同型号、同批次的新出厂蓄电池中随机取样n只蓄电池;n为≥3的自然数;
步骤B1,用计量秤分别称量蓄电池的重量,重量相对极差≤2.5%时,进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤B2,在标准温度中,在完全充满电并静置12小时后,分别测量蓄电池的内阻和电压,内阻相对极差≤20%,端电压最高值与最低值的差值△U ≤30mV,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤B3,在标准温度中,当均浮充电流值6h稳定不变或变化率小于3%时,测量均充电流值、浮充电流值和组内各端电压值,均充电流值≤400mA,且组内端电压值范围2.336~2.365V,浮充电流值≤150mA,且组内端电压值范围2.236~2.265V,则进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A2,在标准温度中,使用I10A放电电流,设定终止电压为1.80V,分别测试单只蓄电池容量CA、蓄电池组容量,在蓄电池组容量与任一单只蓄电池容量的比值范围均为0.95~1.05,且电池组放电末端时电池端电压极差≤50mV时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A3,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用2.5I10A的冲击电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA1,设该只蓄电池在所述步骤A2中测得的蓄电池容量为CA0,CA1/CA0≥75%时进行下一步,否则所述批次的蓄电池为不合格电池;
步骤A4,取所述蓄电池组中核容放电末端电池端电压最低的电池,在标准温度中,使用5.5I10A的极端电流进行核容放电试验,设定终止电压为1.80V,测试该只蓄电池容量CA2,CA2/CA0≥51%时,则所述批次的蓄电池为合格电池。
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