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直流供电系统设备养护

时间:2016-05-15 16:22来源:未知 作者:y930712 点击:
在电力系统发电企业中,运行中的发电机组遇到突发问题紧急停机或厂用电突然中断时,直流供电装置成为发电设备的备用电源和保护电源,他承担着为控制、调整、保护、自动装置及


在电力系统发电企业中,运行中的发电机组遇到突发问题紧急停机或厂用电突然中断时,直流供电装置成为发电设备的备用电源和保护电源,他承担着为控制、调整、保护、自动装置及事故情况下的直流润滑油泵、照明等设备提供不间断的直流电力。直流供电设备包括电源充电设备及直流电源即蓄电池组,铅蓄电池是蓄能的核心设备。他能否被正确的使用及养护将直接影响到直流供电的出力与可靠运行。
1 电化学反应
1.1 原理
  铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液、隔板、链条、壳体等到部分组成。正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板是灰色的绒状铅(Pb)。以一对极板为例,把正、负极各1片放入到标准电解液中(27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液),负极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅离子(Pb2+)转移到电解液中,留下2个电子(2e-)在负极板上,其负电位为-0.1 V。正板上有少量二氧化铅(PbO2)渗入电解液中,其二价氧与水化合,使二氧化铅分子变成不稳定的氢氧化铅[Pb(OH)4],氢氧化铅离解为(Pb4+)和4个氢氧根(OH-),(Pb4+)留在正极板上使正板带正电,其正电位为+2.0 V,正负板形成静止电压Ej为:Ej=2.0-(-0.1)=2.1 V可见,一对极板充电后可产生2.1 V的电压,通过链条将每对极板串、并联,可获得所需的高电压和强电流。
1.2 放电过程
  放电时,负极上的电子不断经外电路流向正极板上,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力的作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根离子到达正极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上四价铅与外电路流入的电子形成二价铅并立即与正极板附近的硫酸根结合成硫酸铅并附在正极板上。其放电过程化学反应为:
PbO2+2H2SO4+ Pb→PbSO4+2H2O+PbSO4
正极板 负极板 正极板 负极板
  其放电过程电压与电解液密度见图1所示。
1.3 充电过程
  充电时,铅蓄电池接入直流电源,当充电电源的端电压高于铅蓄电池电动势时,电流从铅蓄电池正极板流入,负极板流出(即电子e从正极经外电路流入负极)。负极板上也有少量的(PbSO4)溶于电解液中,产生(Pb2+)和(SO42-),由于电流作用,使得沉附于负极板处的(Pb2+)获得电子变成(Pb),正负极板上发生的化学反应正好与放电过程相反,其化学反应为:



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