过放电导致蓄电池内部反极性

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1、故障简述
2006年11月,现场维护人员对220kV某变电站#2蓄电池组进行80%容 量核容放电试验,额定容量为500Ah。核容试验以50A放电8h,每节蓄电池 单体电压都在1. 80V以上为试验合格。7h测量时最低电压为# 103电池单体的1. 838V,其他电池单体电压都在1. 90V以上。7h30min时再次测量# 103电池单体电压为0.226V,处于严重过放电阶段。工作人员立即停止放电试验, 再次测量该节电池单体电压为一0. 15V,即正负极的电压极性反转。半小时后测量电压值为0. 113V,该节电池单体由于过度放电受到不可逆转的损坏,电压无法恢复,只能报废。
2、故障分析
阀控铅酸蓄电池的工作原理(见图1-2)可以简单解释为:中间隔开的两块铅制极板浸在稀硫酸中,二氧化铅和铅作为活 性物质分别存在于正负极板上,反应后生成硫酸 铅和带电动势的电荷。充电则是以上过程的逆反。
图1-2阀控铅酸蓄电池 工作原理图
反应方程式为:
Pb02+Pb+2H2S04
当蓄电池被过度放电至其电压过低甚至为零时,会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电 池的负极表面,在电池的负极造成“硫酸盐化”。
因硫酸铅是一种绝缘体,它的形成必将对蓄电 池的充、放电性能产生很大的负面影响,因此在负 极上形成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池 的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。
在极端情况下,过度放电的蓄电池的电压无法恢复,说明蓄电池内部已经严重损坏,且不具备活化修复的意义。所以,阀控铅酸蓄电池都需要规定一个保护电压,通常情况下,额定电压为2V的蓄电池保护电压定为1.70?1.80V。当放 电电压达到或低于保护电压时,放电必须终止,否则就会造成过放电。
3、防范措施
进行核容试验必须每小时测量一次单体电压,如果某节蓄电池单体电压接 近保护电压,就要密切关注,缩短测量周期,在达到保护电压前终止放电。
本文截取自:变电站直流系统典型故障分析 [广东电网公司东莞供电局 编] 2014年