機(jī)房電源測(cè)試維護(hù)解決方案(鄭曄)

目錄機(jī)房維護(hù)技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試需求分析 2前言 2機(jī)房電源系統(tǒng)的組成 2機(jī)房測(cè)試維護(hù)的需求分析 3機(jī)房電源交直系統(tǒng)供電質(zhì)量維護(hù)解決方案 3影響機(jī)房電源的電能質(zhì)量 3電能質(zhì)量的問題存在的原因 4機(jī)房電源蓄電池組的測(cè)試和維護(hù)解決方案 5鉛酸蓄電池的失效機(jī)理 5正確使用鉛酸蓄電池 5蓄電池的內(nèi)阻與容量 69.電池監(jiān)測(cè)對(duì)電池平安運(yùn)行的意義 5機(jī)房電源電氣平安維護(hù)和測(cè)試解決方案 710.非接觸式溫度測(cè)試 811.電力機(jī)房維護(hù)和測(cè)試解決方案 8附錄一、F430系列電能質(zhì)量分析儀產(chǎn)品資料附錄二、IBEX系列蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀產(chǎn)品資料附錄三、FT168產(chǎn)品資料附錄四、FLUKETI25紅外熱成像儀產(chǎn)品資料機(jī)房電源測(cè)試維護(hù)產(chǎn)品簡(jiǎn)介前言機(jī)房電源和交換中心是整個(gè)機(jī)房系統(tǒng)的心臟所在，機(jī)房?jī)?nèi)和交換中心的設(shè)備和系統(tǒng)平安可靠的工作，對(duì)保證機(jī)房系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要作用。因此，機(jī)房和交換中心的設(shè)備檢測(cè)與日常維護(hù)始終是電信運(yùn)營動(dòng)力維護(hù)工程師的頭等大事。為了保證電信網(wǎng)的供電符合質(zhì)量要求，應(yīng)對(duì)電信網(wǎng)的電源系統(tǒng)及設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行定期或不定期的維護(hù)測(cè)試和調(diào)整，以保證機(jī)房電源始終到達(dá)維護(hù)技術(shù)指標(biāo)的要求。在維護(hù)中，正確的測(cè)試和調(diào)整是保證電源設(shè)備平安優(yōu)質(zhì)供電的重要手段。通常所有的機(jī)房電源設(shè)備都是需要日常的維護(hù)的。維護(hù)的目的是發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患或微小的故障。早一點(diǎn)發(fā)現(xiàn)這些隱患或微小的故障，可以在沒有形成損失〔停工，設(shè)備損傷或人身傷害〕或損失非常小的事后消除這些隱患或故障。日常維護(hù)通?？梢苑譃槎ㄆ诰S護(hù)和不定期維護(hù)，或根據(jù)為維護(hù)測(cè)試的目的分為預(yù)防性維護(hù)和預(yù)測(cè)性維護(hù)等等。定期的日常維護(hù)性的實(shí)驗(yàn)以特定的間隔進(jìn)行的工作，用來防止停工和生產(chǎn)效率低下，根據(jù)時(shí)間確定方案，例如每天、每周、每月、每季度，或設(shè)備每工作幾小時(shí)。任務(wù)包括設(shè)備檢查、定期檢查潤滑油、調(diào)整設(shè)備和更換零件、檢查運(yùn)行設(shè)備的電氣、水壓和機(jī)械系統(tǒng)。在全年中對(duì)一個(gè)或幾個(gè)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)。不定期維護(hù)由維護(hù)人員所進(jìn)行的隨機(jī)維修包括應(yīng)急工作和停工檢修。預(yù)防性維護(hù)是為了使設(shè)備保持峰值工作狀態(tài)，將定期維護(hù)和不定期維護(hù)相結(jié)合進(jìn)行維護(hù)；預(yù)測(cè)性維護(hù)那么是根據(jù)預(yù)先確定的容差監(jiān)測(cè)磨損狀況和設(shè)備特性，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的故障。有效運(yùn)用預(yù)防性/預(yù)測(cè)性維護(hù)，將消除33%至50%維護(hù)支出中的大局部，根據(jù)美國的歷史數(shù)據(jù)，由有效的預(yù)防性/預(yù)測(cè)性維護(hù)程序帶來的初始節(jié)約涉及以下幾個(gè)方面：1.消除由設(shè)備或系統(tǒng)故障引起的未經(jīng)方案的停機(jī)時(shí)間。2.降低維護(hù)支出。在一些情況下，實(shí)際維護(hù)支出會(huì)在實(shí)施有效的預(yù)防性維護(hù)計(jì)的第一年內(nèi)會(huì)增加。這種支出的增加通常會(huì)到達(dá)10%至15%，它是由使用預(yù)知性技術(shù)所發(fā)現(xiàn)的固有可靠性問題引起的。在消除這些問題之后，通常會(huì)取得35%至60%的人力和材料本錢降低。3.延長(zhǎng)使用壽命。通常，機(jī)房電源的使用壽命可延長(zhǎng)33%至60%。使用壽命的延長(zhǎng)得益于在發(fā)生對(duì)設(shè)備的損壞之前就檢測(cè)出初發(fā)問題或與最正確工作狀況的偏離。進(jìn)行較小的調(diào)整或維修而不讓小的缺陷變?yōu)閲?yán)重問題幾乎可以無限延長(zhǎng)設(shè)備的有效使用壽命。380V

配電盤啟動(dòng)380V

配電盤啟動(dòng)

開關(guān)斷路

開關(guān)空調(diào)馬達(dá)斷路

開關(guān)調(diào)速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)功率因數(shù)修正電容斷路

開關(guān)應(yīng)急

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換

開關(guān)UPSPDU效勞器380V/

220V

配電盤照明設(shè)備主配電設(shè)備380V直流源24V/

48V

配電插座接地

系統(tǒng)公共

電網(wǎng)如上圖機(jī)房電源系統(tǒng)的組成，長(zhǎng)期以來，機(jī)房或交換中心的電源設(shè)備配置一般是兩路市電引入，兩部發(fā)電機(jī)組，蓄電池按10小時(shí)放電率配置〔干線無人站按20小時(shí)以上放電率配置〕，整流設(shè)備按一主一備配置，直流配電屏按終局容量配置。供電方式一直是集中供電方式，維護(hù)方式采用密集型的分散維護(hù)，實(shí)行輪流值班、預(yù)檢預(yù)修的維護(hù)方式。主要組成有以下幾部份：(1)高頻開關(guān)電源一般為機(jī)架模塊式電源，交流輸入380V，直流輸出48V，其中輸入和輸出的電流根據(jù)不同要求有所區(qū)別。(2)發(fā)電機(jī)組是必不可少的設(shè)備，目前使用的多為辛普森、康明斯、依維柯、勞斯萊斯等原裝進(jìn)口機(jī)組。(3)UPS又稱不間斷電源，主要用于使用交流電源而又不能停電的機(jī)房設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、網(wǎng)管專用小型機(jī)、衛(wèi)星機(jī)房等。(4)蓄電池是機(jī)房設(shè)備用電的心臟，對(duì)保證機(jī)房質(zhì)量和機(jī)房暢通起著重要的作用。蓄電池的容量大小和放電時(shí)間決定著機(jī)房設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。機(jī)房電源測(cè)試維護(hù)需求分析〔1〕、交直流供電系統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)試要向機(jī)房設(shè)備不間斷地供電，首先要保證供電〔交/直流〕質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。常需測(cè)量的參數(shù)有：交流的測(cè)量1、交流電壓、電流、頻率的測(cè)量2、交流電壓電流波形正弦崎變因數(shù)、諧波測(cè)量3、三相輸出電壓電流相位差、三相電壓電流不平衡度4、啟動(dòng)電流，浪涌的測(cè)量5、電壓事件的捕獲，瞬變、驟升驟降、過電壓、低電壓、電壓中斷6、交流供電系統(tǒng)的功率和功率因數(shù)、能耗的測(cè)量7、閃變的測(cè)量直流的測(cè)量1、直流電源雜音電壓的測(cè)量2、直流放電回路全程壓降的測(cè)量3、直流供電回路中導(dǎo)線掛點(diǎn)直流壓降的測(cè)量測(cè)量使用的儀表電能質(zhì)量分析儀、手持示波表、數(shù)字萬用表、電流鉗表〔2〕蓄電池組的測(cè)試和維護(hù)蓄電池是在市電中斷后保障機(jī)房電源系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行的最后保證，蓄電池是成組工作的，其中最小容量蓄電池直接決定了蓄電池組能提供電能的時(shí)間。因此，國標(biāo)中對(duì)蓄電池的充放電以及日常測(cè)試維護(hù)都做了詳細(xì)的規(guī)定1、蓄電池內(nèi)阻測(cè)量2、蓄電池容量測(cè)量、核對(duì)性放電測(cè)試3、蓄電池品質(zhì)在線監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)量使用的儀表蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀、蓄電池容量測(cè)試儀、蓄電池在線監(jiān)控系統(tǒng)〔3〕機(jī)房電源電氣平安維護(hù)和測(cè)試電氣平安的維護(hù)關(guān)系到設(shè)備的正常使用和人員的生命平安，常需測(cè)量的參數(shù)有：1、非接觸式紅外測(cè)溫：紅外測(cè)溫儀主要用在測(cè)量機(jī)房系統(tǒng)的動(dòng)力設(shè)備——高壓、低壓、整流設(shè)備的各個(gè)主要部件，防止因?yàn)闇囟忍岣叨斐稍O(shè)備損壞2、由于機(jī)房電源系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備都需要采取避雷措施，因此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的接地系統(tǒng)要求比擬高：地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量3、絕緣的好壞決定了設(shè)備的使用和人員的平安：絕緣及漏電流測(cè)試測(cè)量使用的儀表紅外成像儀、紅外點(diǎn)溫儀、接地電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試儀、漏電流測(cè)試儀機(jī)房電源交直系統(tǒng)供電質(zhì)量維護(hù)解決方案現(xiàn)在動(dòng)力維護(hù)逐漸從傳統(tǒng)確實(shí)保直流電源穩(wěn)定可靠的觀念向確保交流電源穩(wěn)定可靠的觀念轉(zhuǎn)變，因?yàn)橹挥写_保交流電源的穩(wěn)定可靠，才能確保直流電源的穩(wěn)定可靠，〔一〕影響機(jī)房電源的電能質(zhì)量機(jī)房中各種設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量都要求比擬高，對(duì)各種供電質(zhì)量問題如電壓不穩(wěn)、諧波、浪涌、尖峰、零地電壓等均需要采取措施解決。在機(jī)房開展歷程中，早期的機(jī)房沒有使用UPS，計(jì)算機(jī)設(shè)備都用交流穩(wěn)壓電源供電。交流穩(wěn)壓電源能解決長(zhǎng)期高壓、低壓和慢速電壓波動(dòng)問題，但是由于沒有濾波器等設(shè)備，因而不能解決浪涌、尖峰、諧波等電能質(zhì)量問題。90年代以后，國內(nèi)開始大量使用UPS等設(shè)備，它在解決電壓不穩(wěn)和供電連續(xù)性等問題的同時(shí)，也能解決一局部浪涌、尖峰，甚至諧波問題。

客觀的講，UPS類設(shè)備已成為機(jī)房?jī)?nèi)不可或缺的一種根本設(shè)備，這些年來UPS設(shè)備也為機(jī)房領(lǐng)域做出了非常巨大的奉獻(xiàn)，但與此同時(shí)，也給用戶造成了一種錯(cuò)覺，即一般用戶將電能質(zhì)量問題和UPS等同起來，認(rèn)為有了UPS就解決了所有的電能質(zhì)量問題，而實(shí)際上不是這樣的。UPS的出現(xiàn)，一方面確實(shí)能很好的解決電壓不穩(wěn)、供電連續(xù)性等一般用戶都非常敏感的電能質(zhì)量問，但是UPS作為電網(wǎng)中的非線性負(fù)載，它本身又會(huì)產(chǎn)生諧波干擾，尤其是采用脈沖整流方式的大功率UPS，如果不加濾波器或PFC電路，它就會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流，在對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染的同時(shí)，也可能因?yàn)榻拥夭涣嫉仍驅(qū)⒅C波轉(zhuǎn)移到它的負(fù)載——機(jī)房設(shè)備上。

零地電壓?jiǎn)栴}目前是機(jī)房中比擬嚴(yán)重的一個(gè)電能質(zhì)量問題。一般機(jī)房設(shè)備都對(duì)零地電壓有一定要求，現(xiàn)在的情況是經(jīng)常有零地電壓高于其規(guī)定值，影響機(jī)房設(shè)備的正常工作，或出現(xiàn)其它的問題，甚至拒絕開機(jī)。除此之外，機(jī)房?jī)?nèi)還有操作過電壓、雷擊過電壓、諧波等問題。

這些電能質(zhì)量問題的存在，毫無疑問將影響機(jī)房設(shè)備的正常工作，可能造成數(shù)據(jù)失效、錯(cuò)誤，影響網(wǎng)絡(luò)的通訊速度等，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)磁盤損壞、磁盤陣列故障。另外，諧波的存在也會(huì)增大零地電壓?！捕畴娔苜|(zhì)量的問題存在的原因電能質(zhì)量問題存在的主要原因有兩個(gè)，一是技術(shù)問題，另一個(gè)就是認(rèn)識(shí)問題，但是歸根結(jié)底是認(rèn)識(shí)方面的原因?？陀^地講，現(xiàn)在絕大局部電能質(zhì)量問題都可以通過現(xiàn)有的技術(shù)管理手段來解決。但是用戶現(xiàn)在對(duì)電能質(zhì)量的認(rèn)識(shí)程度還比擬低，技術(shù)開展也就沒有足夠的推動(dòng)力，也就不能要求廠商去改變技術(shù)方案。比方十二脈沖問題，如果用戶不考慮、不提出諧波的治理，廠商也就可以不提供濾波器設(shè)備了，因?yàn)檫@個(gè)也需要較大的本錢，這樣的話用戶將來就有可能因?yàn)橹C波問題造成電能質(zhì)量事故。因此，雖然諧波問題可以通過技術(shù)上加濾波器來解決，但是由于用戶或整個(gè)行業(yè)對(duì)這個(gè)問題沒有足夠的認(rèn)識(shí)，不要求UPS在出廠的時(shí)候要求加裝濾波器，或者是在用戶安裝UPS時(shí)不配套安裝濾波器，那么電能質(zhì)量問題就不可能根本解決。事實(shí)上，現(xiàn)在運(yùn)行的UPS有非常大的一局部沒有濾波器，我們估計(jì)目前運(yùn)行的大功率UPS有50%以上沒有配備濾波器，從這也側(cè)面反響諧波問題還普遍存在?！踩辰恢毕到y(tǒng)供電質(zhì)量測(cè)試維護(hù)產(chǎn)品選型方案我公司根據(jù)電信維護(hù)規(guī)程中對(duì)機(jī)房和交換中心設(shè)備的電源維護(hù)檢測(cè)的要求，準(zhǔn)備出了這份適用于廣闊機(jī)房機(jī)房和交換中心實(shí)際應(yīng)用的動(dòng)力維護(hù)儀表推薦方案。專家型方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕專家型電能質(zhì)量的測(cè)試儀F1760分析和測(cè)量：諧波電壓和電流〔可達(dá)50次〕，三相電壓不平衡度，電壓波動(dòng)與閃變(Pst/Plt)，頻率，電壓偏差，瞬態(tài)過電壓。功率：有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，干擾源查找。電壓電流矢量圖，阻抗，浪涌、下陷。可構(gòu)成遠(yuǎn)程機(jī)房監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)判斷超標(biāo)和自動(dòng)事件報(bào)警。25萬手持示波表199c/668s萬用表、示波表、記錄儀三表合一，可測(cè)試電壓電流波形和直流雜音5萬合計(jì)30萬在線型方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕在線型長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量的測(cè)試儀PQM2000〔電網(wǎng)監(jiān)測(cè)〕分析和測(cè)量：諧波電壓和電流〔可達(dá)50次〕，三相電壓不平衡度，電壓波動(dòng)與閃變(Pst/Plt)，頻率，電壓偏差，瞬態(tài)過電壓。功率：有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)，干擾源查找。電壓電流矢量圖，阻抗，浪涌、下陷?？蓸?gòu)成遠(yuǎn)程機(jī)房監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)判斷超標(biāo)和自動(dòng)事件報(bào)警。最短130us事件捕獲9萬現(xiàn)場(chǎng)分析方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕現(xiàn)場(chǎng)排查故障檢修手持三相電能質(zhì)量的測(cè)試儀F435PLUS三相系統(tǒng)的真有效值電壓和電流、有關(guān)電度和無功電度計(jì)量、三相系統(tǒng)向量圖、功率、基波功率因數(shù)、諧波功率因數(shù)、諧波、諧波相位、THD、電壓波動(dòng)、浪涌電流、三相不平衡度、電壓變壓波動(dòng)和閃變，并可進(jìn)行記錄諧波測(cè)量高達(dá)50次。所有電能質(zhì)量事件的監(jiān)測(cè)和記錄功能，最長(zhǎng)可設(shè)定465天的記錄時(shí)間。彩色的LCD大屏幕、高度量顯示電壓、電流波形或諧波頻譜。三年質(zhì)保。并可選配手持電腦現(xiàn)場(chǎng)下載數(shù)據(jù)。10萬現(xiàn)場(chǎng)排查故障檢修手持三相電能質(zhì)量的測(cè)試儀F1735PLUS三相系統(tǒng)的真有效值電壓和電流、有關(guān)電度計(jì)量、三相系統(tǒng)向量圖、功率、基波功率因數(shù)、諧波功率因數(shù)、諧波、諧波相位、THD、電壓波動(dòng)、浪涌電流、三相不平衡度、并可進(jìn)行記錄諧波測(cè)量高達(dá)50次。三年質(zhì)保。并可選配手持電腦現(xiàn)場(chǎng)下載數(shù)據(jù)。比f435缺少電壓瞬變分析，電壓波動(dòng)閃變分析5萬現(xiàn)場(chǎng)巡檢型方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)電能質(zhì)量手持單相電能質(zhì)量的測(cè)試儀F43B萬用表、溫度表、示波表、電能質(zhì)量測(cè)試儀四表合一，可測(cè)試功率、基波功率因數(shù)、諧波功率因數(shù)、諧波、諧波相位、THD、、浪涌電流、并可進(jìn)行記錄諧波測(cè)量高達(dá)50次。瞬變。電流波形或諧波頻譜。三年質(zhì)保。3萬現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)電能質(zhì)量手持單相電能質(zhì)量的測(cè)試儀F345鉗表式電能質(zhì)量測(cè)試儀，可測(cè)試功率、基波功率因數(shù)、諧波功率因數(shù)、諧波、諧波相位、THD、并可進(jìn)行記錄諧波測(cè)量高達(dá)25次。電流波形或諧波頻譜。并可測(cè)試直流雜音2萬機(jī)房電源蓄電池組的測(cè)試和維護(hù)解決方案近些年來，隨著電力工業(yè)的開展和信息產(chǎn)業(yè)的開展，閥控式鉛酸蓄電池〔VRLA俗稱免維護(hù)電池〕的使用得到空前的普及，由于有關(guān)VRLA電池的使用知識(shí)普及不夠，VRLA電池在使用過程中暴露出許多問題，這些問題嚴(yán)重影響VRLA電池的使用壽命，并進(jìn)而影響到相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行平安?！惨弧炽U酸蓄電池的失效機(jī)理1、電池失水鉛酸蓄電池失水會(huì)導(dǎo)致電解液比重增高、導(dǎo)致電池正極柵板的腐蝕，使電池的活性物質(zhì)減少，從而使電池的容量降低而失效。鉛酸蓄電池密封的難點(diǎn)就是充電時(shí)水的電解。當(dāng)充電到達(dá)一定電壓時(shí)〔一般在2.30V／單體以上〕在蓄電池的正極上放出氧氣，負(fù)極上放出氫氣。一方面釋放氣體帶出酸霧污染環(huán)境，另一方面電解液中水份減少，必須隔一段時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)加水維護(hù)。閥控式鉛酸蓄電池就是為克服這些缺點(diǎn)而研制的產(chǎn)品，其產(chǎn)品特點(diǎn)為：〔1〕采用多元優(yōu)質(zhì)板柵合金，提高氣體釋放的過電位。即普通蓄電池板柵合金在2.30V／單體〔25℃〕以上時(shí)釋放氣體。采用優(yōu)質(zhì)多元合金后，在2.35V/單體〔25〔2〕讓負(fù)極有多余的容量，即比正極多出10％的容量。充電后期正極釋放的氧氣與負(fù)極接觸，發(fā)生反響，重新生成水，〔3〕為了讓正極釋放的氧氣盡快流通到負(fù)極，必須采用和普通鉛酸蓄電池所采用的微孔橡膠隔板不同的新超細(xì)玻璃纖維隔板。其孔率由橡膠隔板的50％提高到90％以上，從而使氧氣易于流通到負(fù)極，再化合成水。另外，超細(xì)玻璃纖維板具有吸附硫酸電解液的功能，因此閥控式密封鉛酸蓄電池采用貧液式設(shè)計(jì)，即使電池傾倒，也無電解液溢出?！?〕采用密封式閥控濾酸結(jié)構(gòu)，使酸霧不能逸出，到達(dá)平安、保護(hù)環(huán)境的目的。由于產(chǎn)生的水在密封情況下不能溢出，因此閥控式密封鉛酸蓄電池可免除補(bǔ)加水維護(hù)，這也是閥控式密封鉛酸蓄電池稱為免維電池的由來。閥控式密封鉛酸蓄電池均加有濾酸墊，能有效防止酸霧逸出。但密封蓄電池不逸出氣體是有條件的，即：電池在存放期間內(nèi)應(yīng)無氣體逸出；充電電壓在2.35V／單體〔25℃〕以下應(yīng)無氣體逸出；放電期間內(nèi)應(yīng)無氣體逸出。但當(dāng)充電電壓超過2.35V／單體時(shí)就有可能使氣體逸出。因?yàn)榇藭r(shí)電池體內(nèi)短時(shí)間產(chǎn)生了大量氣體來不及被負(fù)極吸收，壓力超過某個(gè)值時(shí)，便開始通過單向排氣閥排氣，排出的氣體雖然經(jīng)過濾酸墊濾掉了酸霧，但必竟使電池?fù)p失了氣體，所以2負(fù)極板硫酸化電池負(fù)極柵板的主要活性物質(zhì)是海棉狀鉛，當(dāng)閥控式密封鉛酸蓄電池的荷電缺乏時(shí)，在電池的正負(fù)極柵板上就有PbSO4存在，PbSO4長(zhǎng)期存在會(huì)失去活性，不能再參與化學(xué)反響，這一現(xiàn)象稱為活性物質(zhì)的硫酸化，硫酸化使電池的活性物質(zhì)減少，降低電池的有效容量，也影響電池的氣體吸收能力，久之就會(huì)使電池失效。為防止硫酸化的形成，電池必須經(jīng)常保持在充足電的狀態(tài)。3正極板腐蝕由于電池失水，造成電解液比重增高，過強(qiáng)的電解液酸性加劇正極板腐蝕，使正極板孔隙率增高，電解液相對(duì)變少，極板活性物質(zhì)變少，電池容量變低。防止極板腐蝕必須注意防止電池失水現(xiàn)象發(fā)生。4熱失控?zé)崾Э厥侵感铍姵卦诤銐撼潆姇r(shí)，充電電流和電池溫度發(fā)生一種累積性的增強(qiáng)作用，并逐步損壞蓄電池。造成熱失控的根本原因是：因?yàn)椴荒芡ㄟ^失水的方式散發(fā)熱量，VRLA電池過充電過程中產(chǎn)生的熱量多于富液型鉛酸蓄電池。較易發(fā)生熱失控。浮充電壓應(yīng)合理選擇。浮充電壓是蓄電池長(zhǎng)期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關(guān)重要的因素。一般情況下，浮充電壓定為2.23V/單體〔25℃〕比擬適宜。如果不按此浮充范圍工作，而是采用2.35V／單體〔25℃〕，那么連續(xù)充電〔二〕正確使用鉛酸蓄電池1、蓄電池的連接〔1〕不同容量，不同性能，不同新舊，不同廠家的蓄電池不應(yīng)聯(lián)接在一起使用?！?〕組成一組蓄電池的內(nèi)阻應(yīng)該在平均值的+5%內(nèi)，以保證每個(gè)單體的性能匹配?！?〕應(yīng)檢查蓄電池聯(lián)接用的螺母，螺栓，墊圈與聯(lián)接線松緊適度、均勻，應(yīng)防止螺絲松動(dòng)和過緊。同時(shí)檢查連接的電阻，應(yīng)其是蓄電池組內(nèi)阻的一局部，會(huì)影響蓄電池組的供電能力。2、蓄電池組的充電充電分為初充電，正常充電，浮充電，均衡充電等幾種。初充電：新電池的首次充電稱為初充電。正常充電：對(duì)已經(jīng)放過電的電池進(jìn)行充電稱為正常充電。浮充電：電池組與電源并聯(lián)連接到負(fù)載上，當(dāng)交流電源正常時(shí)，整流器將交流電整流為直流電后，一面給蓄電池充電，一面經(jīng)逆變將直流電重新轉(zhuǎn)換為交流電為負(fù)載供電。當(dāng)交流電源中斷時(shí)，蓄電池的直流電立即經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換為交流電給負(fù)載供電，以保證供電的連續(xù)性。這種蓄電池充電稱為浮充電。均衡充電，電池在使用的過程中，往往會(huì)產(chǎn)生比重、容量、電壓等不均衡現(xiàn)象。導(dǎo)致電池組輸出電壓過低，輸出電量過小。為此，對(duì)電池組進(jìn)行過充電，使電池組中的每個(gè)單電池都處于充足電狀態(tài)，這一充電過程稱為均衡充電。在電源系統(tǒng)中，電池總是線上備用工作的，這樣電池根本處于長(zhǎng)期的浮充狀態(tài)中，浮充電壓的選取對(duì)電池的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，正如前面看到的，偏高的浮充電壓會(huì)造成電池緩慢失水并發(fā)產(chǎn)生熱失控而使電池失效；偏低的浮充電壓會(huì)造成電池長(zhǎng)期處于充不飽電的狀態(tài)，使電池發(fā)生硫酸化而導(dǎo)致電池失效。正確的浮充電壓一般應(yīng)選在2.23V/單體.，并應(yīng)隨同電池工作溫度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，由于電池生產(chǎn)廠家的不同，這一參數(shù)會(huì)有一些差異，應(yīng)嚴(yán)格按照廠家提供的參數(shù)選取。在一個(gè)電池組中，電池總是串聯(lián)充電的，由于電池存在個(gè)體差異，每個(gè)電池的端電壓不會(huì)嚴(yán)格一致，為保證電池組中每個(gè)電池的長(zhǎng)期平安運(yùn)行，必須保證電池組中每個(gè)電池的浮充端電壓都處于正確的范圍，均衡充電是經(jīng)常采用的方法，通過適當(dāng)?shù)倪^充電來保證電池組中落后電池充足電。這一方法由于要對(duì)電池組過充電，應(yīng)限制使用，應(yīng)使用單個(gè)電池補(bǔ)充充電代替均衡充電，如果必須對(duì)電池組進(jìn)行均衡充電，必須嚴(yán)格控制均衡充電電壓。均衡充電的電壓應(yīng)嚴(yán)格按照電池生產(chǎn)廠的規(guī)定選取。3、放電放電電流不宜過大，更要防止短路放電。放電時(shí)，蓄電池端電壓不要低于終止電壓，以防蓄電池過度放電導(dǎo)致蓄電池性能下降和壽命縮短。放電后，應(yīng)該及時(shí)充電。不允許蓄電池在放電狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間擱置。4、不允許在蓄電池組中抽取局部電壓另作他用。在電池組中抽取局部電池用電的做法是應(yīng)該嚴(yán)格禁止的，這樣做的后果使電池組的均衡性被破壞，長(zhǎng)期運(yùn)行的結(jié)果會(huì)造成電池組中局部電池性能變壞。與此類似，采用尾電池的方法是缺乏取的。5、儲(chǔ)存蓄電池應(yīng)儲(chǔ)存在清潔，通風(fēng)良好，環(huán)境溫度適宜的庫房?jī)?nèi)；要遠(yuǎn)離熱源，防止陽光照射?！踩承铍姵氐膬?nèi)阻與容量1、蓄電池的容量測(cè)試電池容量準(zhǔn)確測(cè)量的唯一方法是進(jìn)行放電試驗(yàn)(容量試驗(yàn))，用這種方法對(duì)包括閥控鉛酸蓄電池在內(nèi)的整個(gè)備用電源系統(tǒng)進(jìn)行全面地檢查，可以檢查出各單體電池和電池外部電路的任何故障，因此被公認(rèn)為是比擬可靠的方法，但是由于以下原因重復(fù)進(jìn)行放電試驗(yàn)并不是理想的：?費(fèi)時(shí)費(fèi)力；?有一定的危險(xiǎn)性；?需要專用測(cè)試設(shè)備，費(fèi)用較高；?放電試驗(yàn)會(huì)加速電池老化，減少電池壽命；?在放電試驗(yàn)期間及放電后的再充電期間，電池在緊急情況下不能為負(fù)載供電；?放電試驗(yàn)僅能給出試驗(yàn)時(shí)的電池容量和性能，不能預(yù)示將來的容量和性能；因此，在可能由電池內(nèi)阻測(cè)試或電池監(jiān)控替代的情況下，應(yīng)盡量防止頻繁的放電試驗(yàn)(特別是滿容量放電試驗(yàn))。根據(jù)IEEE1188—1996標(biāo)準(zhǔn)建議，閥控鉛酸蓄電池滿容量放電試驗(yàn)除驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行外，每年只需進(jìn)行一次。 2、蓄電池內(nèi)阻測(cè)試電池內(nèi)阻預(yù)測(cè)電池故障是一個(gè)可以替代頻繁放電試驗(yàn)的非?？煽康姆椒?。 利用交流阻抗法、電導(dǎo)法或直流法測(cè)量電池的內(nèi)阻已被公認(rèn)為是一種迅速而又方便的診斷電池狀況的方法。也是被IEEE1188-1996認(rèn)可的蓄電池檢測(cè)方法，越來越多的研究認(rèn)為老化電池的內(nèi)阻和放電能力之間存在著一定的關(guān)系。值得注意的是，由于電解液電阻的變化。電池內(nèi)阻隨溫度下降而迅速增大。因此，在考慮時(shí)間對(duì)內(nèi)阻的影響時(shí)，溫度是一個(gè)重要的影響因素。隨著正極板柵的腐蝕和隔板中電解質(zhì)的耗盡，電池電阻增大而電池容量減少。周期內(nèi)阻測(cè)量可跟蹤監(jiān)測(cè)這些變化，并且發(fā)現(xiàn)失效電池。在不間斷電源中，由于電池檢查及放電次數(shù)較少，電池容量很可能在兩次測(cè)試期間就已降到80%額定容量以下。如果采用內(nèi)阻測(cè)試法，可以很容易地發(fā)現(xiàn)這些問題并改善系統(tǒng)可靠性。電池內(nèi)阻的劇升同電池容量的減少有關(guān)，尤其是在電池壽命未到80%的時(shí)候更為明顯。高放電速率下的使用時(shí)間似乎對(duì)這些因素更為敏感，一般電池內(nèi)阻增加20~25%時(shí)就到了壽命期限。在低放電速率下，電池內(nèi)阻一般增加20~35%后壽命才結(jié)束?！菜摹畴姵乇O(jiān)測(cè)對(duì)電池平安運(yùn)行的意義由于鉛酸電池的運(yùn)行要求比擬嚴(yán)格，鉛酸電池在偏離了正確的使用條件下運(yùn)行將造成嚴(yán)重的后果，鉛酸電池的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)變得十分重要的。采用備用電池的場(chǎng)所都是十分重要的部門，失效的電池組起不到電源備份的作用，一旦主電源發(fā)生故障，就會(huì)造成系統(tǒng)停機(jī)，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)損失，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理電池失效同樣是十分重要的?，F(xiàn)有的各種后備電源系統(tǒng)，許多裝有各種不同的監(jiān)測(cè)裝置。這些裝置測(cè)試電池組的端電壓、電池組電流、電池組運(yùn)行的環(huán)境參數(shù)，最多具有測(cè)試單電池端電壓的功能。一般來說，電池組參數(shù)監(jiān)測(cè)屬于電池運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)，運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)對(duì)于保證電池的正確運(yùn)行狀態(tài)是重要的，但不能代替電池參數(shù)監(jiān)測(cè)。對(duì)電池組的平安運(yùn)行來說，監(jiān)測(cè)到單電池是必須的，由于電池參數(shù)的不均勻性，監(jiān)測(cè)電池組的參數(shù)是無法知道單電池的運(yùn)行狀態(tài)的。眾所周知，電池的端電壓和電池容量是兩個(gè)相互獨(dú)立的參量，由于電池在浮充運(yùn)行狀態(tài)下，電池電流很小，單電池的浮充電壓也不能有效地反映電池的參數(shù)。按照我們對(duì)電池平安運(yùn)行的認(rèn)識(shí)，對(duì)每只電池內(nèi)阻的監(jiān)測(cè)是電池平安運(yùn)行最重要的保證，沒有這一功能的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電池平安運(yùn)行的意義不大。對(duì)電池每項(xiàng)參數(shù)監(jiān)測(cè)的意義下面進(jìn)行較詳細(xì)的討論。1、電池組電壓監(jiān)測(cè)電池組電壓監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)電池組浮充電壓不正確、電池組是否被過充電、過放電等事件。2、單電池電壓監(jiān)測(cè)單電池電壓監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)單電池浮充電壓不正確，單電池是否被過充電、過放電等事件。另外，監(jiān)測(cè)單電池電壓還可以發(fā)現(xiàn)單電池開路、短路等電池失效事件。3、單體(單元)電池放電電壓監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)單體(單元)電池放電時(shí)的電壓變化，是檢測(cè)閥控鉛酸電池的故障的一種有效方法。因?yàn)閱误w電池放電時(shí)下降的速度與電池的“健康”狀況有關(guān)，故障電池的電壓下降得比正常電池快得多。據(jù)此可以檢查出故障電池。這種方法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，但必須與放電試驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行。更重要的是，這種試驗(yàn)必須在市電正常時(shí)帶假負(fù)載或在有整流器支持的情況下帶真負(fù)載放電。在市電停電時(shí)電池帶真負(fù)載放電過程中，雖然也能檢出故障電池，但檢出故障電池時(shí)已對(duì)供電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，失去了故障預(yù)測(cè)的意義。因此需要較頻繁地進(jìn)行上述試驗(yàn)。4、電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)單電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)是電池監(jiān)測(cè)最具革命性意義的進(jìn)步。眾所周知，鉛酸蓄電池的端電壓并不能反映電池的容量特性，容量嚴(yán)重下降的電池，在整組浮充電的電池中，其浮充電壓的區(qū)別缺乏以用來判斷電池是否因容量降低而失效，一旦電池組進(jìn)行放電，這些電池因?yàn)槌潆娏可?，端電壓很快就?huì)跌落，并阻礙電池組的放電性能，這時(shí)從電池的端電壓上可以很容易的發(fā)現(xiàn)他們，但是已經(jīng)太晚了，電池組在需要備份電源的時(shí)候已經(jīng)起不到備份作用了。有一點(diǎn)是得到普遍成認(rèn)的，那就是電池內(nèi)阻的增高對(duì)應(yīng)于電池容量的下降，當(dāng)電池內(nèi)阻變化可以明確確認(rèn)的時(shí)候，電池應(yīng)保有60%以上的容量，這樣的電池是不能通過電池浮充端電壓測(cè)量而發(fā)現(xiàn)的。所以電池內(nèi)阻的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)比起端電壓監(jiān)測(cè)來說所起的作用重要得多的。5、環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)在使用過程中，溫度和電壓對(duì)電池壽命的影響最大。溫度的升高和電壓的浮動(dòng)都會(huì)加速極板的腐蝕和電解液的消耗，從而減少了電池的有效工作時(shí)間和壽命。將溫度傳感器置于電池外表可以發(fā)現(xiàn)電池過熱，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池運(yùn)行過程的異常。6、充電電流和放電電流監(jiān)測(cè)過大的充電和放電電流會(huì)對(duì)電池造成嚴(yán)重的損害，對(duì)這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)可以發(fā)現(xiàn)這些問題。7、事件管理所謂事件管理，就是將電池的監(jiān)測(cè)資料予以歸納和整理，從中發(fā)現(xiàn)電池使用不正確事件和可能失效事件，將這些報(bào)警事件通過網(wǎng)絡(luò)傳給關(guān)心這些事件的部門，同時(shí)將這些事件存儲(chǔ)保管，以備日后查詢。〔五〕機(jī)房電源蓄電池組的測(cè)試和維護(hù)解決方案現(xiàn)場(chǎng)蓄電池品質(zhì)檢測(cè)方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕手持式蓄電池內(nèi)阻測(cè)試儀IBEX-1000PLUS蓄電池內(nèi)阻測(cè)試、蓄電池連接電阻測(cè)試、蓄電池端電壓測(cè)試4萬手持式蓄電池品質(zhì)檢測(cè)儀IBEX-PRO蓄電池內(nèi)阻測(cè)試、蓄電池連接電阻測(cè)試、蓄電池端電壓測(cè)試、蓄電池充電電流測(cè)試、蓄電池溫度測(cè)試、蓄電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)分析5萬蓄電池品質(zhì)在線監(jiān)測(cè)方案儀器類別型號(hào)說明預(yù)算〔RMB〕機(jī)房直流供電系統(tǒng)蓄電池在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BDS/PRO電池組電壓監(jiān)測(cè)、單電池電壓監(jiān)測(cè)、電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)、充電電流和放電電流監(jiān)測(cè)、事件管理，最多24單元/臺(tái)5萬動(dòng)力用蓄電池在線監(jiān)控系統(tǒng)IPQMS/BDS電池組電壓監(jiān)測(cè)、單電池電壓監(jiān)測(cè)、電池內(nèi)阻監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)、充電電流和放電電流監(jiān)測(cè)、事件管理，最多448單元/套按監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)決定四、機(jī)房電源電氣平安維護(hù)和測(cè)試解決方案〔一〕非接觸式溫度測(cè)試在機(jī)房電源系統(tǒng)和設(shè)備維修檢查中，紅外線成像儀、測(cè)溫儀證明是節(jié)約資金的診斷和預(yù)防工具。非接觸紅外線成像儀、測(cè)溫儀可以從平安的距離測(cè)量一個(gè)物體的外表溫度，使其成為機(jī)房電源設(shè)備維修操作中不可缺少的工具。機(jī)房電源電氣設(shè)備方面的應(yīng)用-在如下應(yīng)用中，紅外成像儀、測(cè)溫儀可以有效防止設(shè)備故障和方案外的斷電事故的發(fā)生。連接器-電連接部位會(huì)逐漸放松連接器，由于反復(fù)的加熱〔膨脹〕和冷卻〔收縮〕產(chǎn)生熱量、或者外表臟物、炭沉積和腐蝕。非接觸測(cè)溫儀可以迅速確定說明有嚴(yán)重問題的溫升。電動(dòng)機(jī)-為了保持電動(dòng)機(jī)的壽命期，檢查供電連接線和電路斷路器〔或者保險(xiǎn)絲〕溫度是否一致。電動(dòng)機(jī)軸承-檢查發(fā)熱點(diǎn)，在出現(xiàn)的問題導(dǎo)致設(shè)備故障之前定期維修或者更換。電動(dòng)機(jī)線圈絕緣層-通過測(cè)量電動(dòng)機(jī)線圈絕緣層的溫度，延長(zhǎng)它的壽命。各相之間的測(cè)量-檢查感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、大型計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備的電線和連接器各相之間的溫度是否相同。變壓器-空冷器件的繞組可直接用紅外測(cè)溫儀測(cè)量以查驗(yàn)過高的溫度，任何熱點(diǎn)都說明變壓器繞組的損壞。不間斷電源-確定UPS輸出濾波器上連接線的發(fā)熱點(diǎn)。一個(gè)溫度低的點(diǎn)說明可能直流濾波線路是開路。備用電池-檢查低壓電池以確保連接正確。與電池接頭接觸不良可能會(huì)加熱到足以燒毀電池芯棒。鎮(zhèn)流器-在鎮(zhèn)流器開始冒煙之前檢查出它的過熱。公用設(shè)施-確定出連接器、電線接頭、變壓器和其他設(shè)備的熱點(diǎn)?！捕撤览着c接地由于機(jī)房電源系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備都需要采取避雷措施，因此對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的接地系統(tǒng)要求比擬高，規(guī)程中對(duì)各類機(jī)房局站的接地電阻值都做了具體的要求。采用低阻抗接地電極系統(tǒng)進(jìn)行接地至關(guān)重要。另外，同樣重要的是，接地系統(tǒng)的所有部件必須彼此連接可靠：連接所有接地電極〔并撤除無關(guān)接地棒〕，采用結(jié)構(gòu)鋼連接至接地入口，確保所有接地連接可靠且不會(huì)出現(xiàn)腐蝕〔三〕絕緣測(cè)試絕緣電阻測(cè)試是為了了解，評(píng)估電氣設(shè)備的絕緣性能而經(jīng)常使用的一種比擬常規(guī)的試驗(yàn)類型。機(jī)房電源通常技術(shù)人員通過對(duì)導(dǎo)體、電氣零件、電路和器件進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試來到達(dá)以下目的：1、確保電氣設(shè)備滿足規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)〔平安符合性〕2、確定電氣設(shè)備性能隨時(shí)間的變化〔預(yù)防性維護(hù)〕3、確定故障原因〔排