{"id":2576,"date":"2023-04-19T15:32:09","date_gmt":"2023-04-19T07:32:09","guid":{"rendered":"https:\/\/kvhipot.com\/?p=2576"},"modified":"2024-06-07T18:02:40","modified_gmt":"2024-06-07T10:02:40","slug":"manutencao-das-baterias-da-subestacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/substation-battery-maintainance\/","title":{"rendered":"A solu\u00e7\u00e3o para circuito aberto do sistema de energia de reserva por bateria da subesta\u00e7\u00e3o e as medidas de preven\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

A bateria da subesta\u00e7\u00e3o funciona como a \u00faltima linha de defesa do sistema de corrente cont\u00ednua (CC), fornecendo energia de forma confi\u00e1vel aos equipamentos prim\u00e1rios e secund\u00e1rios essenciais da subesta\u00e7\u00e3o, mesmo durante uma falha no sistema de corrente alternada (CA). Isso assegura o funcionamento correto dos dispositivos de seguran\u00e7a e garante a opera\u00e7\u00e3o segura da rede el\u00e9trica.\u00a0Atualmente, a maioria das subesta\u00e7\u00f5es utiliza baterias de chumbo-\u00e1cido reguladas por v\u00e1lvula, que sofrem uma redu\u00e7\u00e3o na capacidade e um aumento na resist\u00eancia interna ap\u00f3s 4 a 5 anos de uso, o que acaba resultando em falhas.<\/p>

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A alta tens\u00e3o utilizada nas subesta\u00e7\u00f5es \u00e9 gerada por dezenas, ou at\u00e9 mesmo centenas, de unidades de bateria conectadas em s\u00e9rie. Isso significa que qualquer anomalia em uma \u00fanica unidade pode resultar em uma queda significativa no desempenho geral do conjunto de baterias ou, pior ainda, levar a um grave acidente na subesta\u00e7\u00e3o.<\/p>

Se uma bateria espec\u00edfica entrar em circuito aberto. Devido ao ambiente selado das baterias de chumbo-\u00e1cido reguladas por v\u00e1lvula, seu estado interno n\u00e3o pode ser inspecionado regularmente, o que aumenta o risco de falhas ocultas de circuito aberto.<\/p>

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Este artigo analisa as principais causas de circuitos abertos em baterias de subesta\u00e7\u00f5es e prop\u00f5e medidas preventivas<\/strong>, incluindo m\u00e9todos para detectar e prevenir falhas de circuito aberto na bateria<\/strong><\/p>

1. Causas e m\u00e9todos de detec\u00e7\u00e3o do circuito aberto da bateria<\/strong><\/h2>

Uma bateria normal de 2 V e 300 AH possui uma resist\u00eancia interna de cerca de 0,5 m\u03a9. Durante a descarga, uma pequena tens\u00e3o reversa \u00e9 gerada devido \u00e0 resist\u00eancia interna; quanto maior a resist\u00eancia interna, maior ser\u00e1 a tens\u00e3o reversa. A queda de tens\u00e3o no polo positivo aumenta gradualmente e, quando a resist\u00eancia interna da c\u00e9lula atinge um determinado valor, a tens\u00e3o no polo positivo fica quase em 0. Se a resist\u00eancia interna continuar aumentando, isso pode afetar a capacidade do conjunto de baterias de se descarregar adequadamente, causando danos irrepar\u00e1veis.<\/p>

No caso de uma falha de circuito aberto em uma bateria de chumbo-\u00e1cido regulada por v\u00e1lvula, podem ocorrer corros\u00e3o da grade da placa positiva, perda de \u00e1gua, superaquecimento, corros\u00e3o do fundo da placa negativa, sulfata\u00e7\u00e3o e outras falhas que aumentam a resist\u00eancia interna da bateria<\/p>

(1) Perda de \u00e1gua e superaquecimento das baterias<\/strong><\/h3>

A perda de \u00e1gua \u00e9 uma falha espec\u00edfica das baterias de chumbo-\u00e1cido reguladas por v\u00e1lvula. A alta tens\u00e3o e corrente de carga de manuten\u00e7\u00e3o podem reduzir a efici\u00eancia da rea\u00e7\u00e3o de recombina\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio, levando a um aumento da press\u00e3o interna e \u00e0 libera\u00e7\u00e3o de g\u00e1s, o que pode resultar em perda de \u00e1gua.<\/p>

A falta de \u00e1gua na bateria pode reduzir a atividade dos \u00edons envolvidos na rea\u00e7\u00e3o eletroqu\u00edmica, causando um aumento na resist\u00eancia interna. O conjunto de baterias pode sofrer um aumento cumulativo sob os m\u00faltiplos efeitos da corrente de carga, da temperatura e da perda de \u00e1gua, levando, em \u00faltima inst\u00e2ncia, a um descontrole t\u00e9rmico e a danos irrevers\u00edveis \u00e0 bateria.<\/p>

(2) Sulfata\u00e7\u00e3o da placa do eletrodo negativo<\/strong><\/h3>

A subcarga prolongada ou o armazenamento em estado de semidescarga podem fazer com que o material ativo \u2014 o sulfato de chumbo \u2014 na placa negativa se recristalize e forme sulfato de chumbo duro e granulado. Se o sulfato de chumbo n\u00e3o puder reagir quimicamente dentro da bateria em um curto per\u00edodo, ele perder\u00e1 sua atividade e n\u00e3o poder\u00e1 participar da rea\u00e7\u00e3o qu\u00edmica posteriormente.<\/p>

(3)<\/strong> Corros\u00e3o da grade da placa positiva<\/strong><\/h3>

No processo de carga de manuten\u00e7\u00e3o, o potencial de toda a grade da placa \u00e9 maior do que o da bateria com eletr\u00f3lito em movimento, devido \u00e0 recombina\u00e7\u00e3o do oxig\u00eanio. A grade da placa positiva encontra-se em um ambiente mais \u00e1cido, o que facilita sua corros\u00e3o, sendo esse um dos fatores importantes que limitam a vida \u00fatil da bateria. A perda de \u00e1gua ou a alta temperatura ambiente durante o funcionamento da bateria podem aumentar a densidade do eletr\u00f3lito, acelerando a corros\u00e3o da placa do eletrodo positivo e reduzindo o material ativo da placa, o que acaba levando a uma baixa capacidade da bateria.<\/p>

(4) Fratura de afundamento negativa<\/strong><\/strong><\/h3>

Quando a grade da placa cat\u00f3dica sofre corros\u00e3o, isso aumenta a rea\u00e7\u00e3o de precipita\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio no c\u00e1todo, intensificando a rea\u00e7\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o de compostos de oxig\u00eanio e a taxa de corros\u00e3o do coletor cat\u00f3dico. Al\u00e9m disso, a perda de \u00e1gua do eletr\u00f3lito amplia o canal de transfer\u00eancia de oxig\u00eanio, intensificando ainda mais a rea\u00e7\u00e3o de forma\u00e7\u00e3o de compostos de oxig\u00eanio e aumentando o risco de fuga t\u00e9rmica.<\/p>

Em resumo, essas causas de As falhas da bateria se refor\u00e7am mutuamente e resultam no aumento da resist\u00eancia interna e na redu\u00e7\u00e3o da capacidade<\/strong>. Para baterias cuja resist\u00eancia interna aumenta gradualmente, podem ser utilizados m\u00e9todos de detec\u00e7\u00e3o di\u00e1ria da tens\u00e3o, da resist\u00eancia interna e da capacidade nominal. As configura\u00e7\u00f5es atuais das baterias nas subesta\u00e7\u00f5es possuem redund\u00e2ncia suficiente; mesmo que a capacidade caia para 80%, elas ainda ser\u00e3o capazes de suportar a pot\u00eancia da carga.<\/p>

Em condi\u00e7\u00f5es normais de tens\u00e3o, resist\u00eancia interna e descarga com capacidade nuclear de 0,1C, o desempenho el\u00e9trico da bateria permanece normal. No entanto, se houver uma queda na alimenta\u00e7\u00e3o de CA, as subesta\u00e7\u00f5es exigem uma fonte de alimenta\u00e7\u00e3o com corrente mais alta na fase inicial, e as barras coletoras gravemente corro\u00eddas podem queimar, fazendo com que o conjunto de baterias entre em circuito aberto e perca seu funcionamento adequado.<\/p>

Durante a descarga da bateria, a resist\u00eancia interna da bateria causa quedas de tens\u00e3o, incluindo a resist\u00eancia do diafragma preenchido com eletr\u00f3lito, a resist\u00eancia \u00f4hmica da grade da placa, a resist\u00eancia da subst\u00e2ncia ativa e a resist\u00eancia das superf\u00edcies de contato s\u00f3lido-s\u00f3lido, s\u00f3lido-l\u00edquido e do eletr\u00f3lito. A varia\u00e7\u00e3o na resist\u00eancia interna da bateria pode ser caracterizada pela curva caracter\u00edstica da queda de tens\u00e3o. Quanto maior a corrente de descarga, maior ser\u00e1 o valor do desvio de tens\u00e3o, e a curva caracter\u00edstica ficar\u00e1 mais evidente, conforme mostrado na Figura 1.<\/p>

Ap\u00f3s uma descarga instant\u00e2nea de alta corrente com dura\u00e7\u00e3o de 6 ms, uma bateria com capacidade nominal de 100% sofre uma pequena queda de tens\u00e3o, enquanto uma bateria com capacidade nominal de 80% sofre uma queda m\u00ednima de tens\u00e3o para 1,9 V, e uma bateria com capacidade nominal de 10% sofre uma queda de tens\u00e3o para 1,8 V<\/p>

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Figura 1<\/p>

O m\u00e9todo de descarga de alta corrente e curta dura\u00e7\u00e3o \u00e9 utilizado para detectar a desconex\u00e3o por fus\u00e3o entre a grade de placas e o coletor. Quando h\u00e1 um problema de soldagem ou corros\u00e3o entre a grade de placas e o coletor, as demais placas precisam suportar mais corrente e o processo de fus\u00e3o se acelera, causando um c\u00edrculo vicioso que, eventualmente, leva \u00e0 desconex\u00e3o completa entre a grade de placas e o coletor.<\/p>

No entanto, \u00e9 importante levar em considera\u00e7\u00e3o o problema de danos \u00e0 bateria causados pela descarga de alta corrente, quando a corrente de descarga ultrapassa um determinado intervalo. Normalmente, recomenda-se selecionar uma corrente de descarga entre 0,3 e 0,5C para obter um teste de resist\u00eancia interna mais preciso e evitar danos \u00e0 bateria.<\/p>

2. Medida de preven\u00e7\u00e3o contra curto-circuito na bateria<\/strong><\/h2>

Para evitar problemas de circuito aberto nas baterias, \u00e9 importante reconhecer que esses problemas se desenvolvem ao longo de um longo per\u00edodo de tempo, e que algumas baterias com circuito aberto podem n\u00e3o ser detectadas a tempo pelos mecanismos de detec\u00e7\u00e3o existentes. Com a tend\u00eancia de subesta\u00e7\u00f5es n\u00e3o supervisionadas, a preven\u00e7\u00e3o de problemas de circuito aberto nas baterias est\u00e1 se tornando cada vez mais importante.<\/p>

(1) Descarregue regularmente a bateria com alta corrente por um curto per\u00edodo de tempo e registre a tens\u00e3o de cada unidade da bateria em tempo real<\/strong>. Os dados de descarga permitem calcular a resist\u00eancia interna da bateria e avaliar seu desempenho. Ao verificar as caracter\u00edsticas de capacidade de carga da bateria, \u00e9 poss\u00edvel identificar baterias com circuito aberto oculto. Recomenda-se que a corrente de descarga em linha n\u00e3o seja inferior ao valor m\u00e1ximo da corrente de carga local.<\/p>

(2) Abandonar o conceito tradicional de \u201cherm\u00e9tica\u201d e \u201csem necessidade de manuten\u00e7\u00e3o\u201d das baterias de chumbo-\u00e1cido reguladas por v\u00e1lvula. Quando ocorre a tend\u00eancia de redu\u00e7\u00e3o da capacidade durante o funcionamento da bateria, Considere utilizar o m\u00e9todo de reparo por ativa\u00e7\u00e3o de carga e descarga, adicionando a solu\u00e7\u00e3o de reparo para restaurar a capacidade da bateria<\/strong>. Isso pode ajudar a restaurar a resist\u00eancia interna da bateria ao n\u00edvel de f\u00e1brica e diminuir o ritmo da corros\u00e3o interna da grade da placa positiva, da secagem do eletr\u00f3lito, da corros\u00e3o do coletor negativo, etc.<\/p>

(3) Implementar rigorosamente a verifica\u00e7\u00e3o peri\u00f3dica e o teste anual de capacidade<\/strong> do conjunto de baterias e monitorar os dados de tens\u00e3o do conjunto e de cada unidade de bateria durante o carregamento e a descarga. Armazenar os dados no arquivo por meio do banco de dados. Testes adicionais para identificar baterias com anomalias no conjunto s\u00e3o realizados por meio da compara\u00e7\u00e3o horizontal das curvas de tens\u00e3o de cada unidade de bateria em todo o conjunto. Al\u00e9m disso, a compara\u00e7\u00e3o vertical da tend\u00eancia de varia\u00e7\u00e3o da tens\u00e3o no eixo do tempo de baterias individuais permite prever a tend\u00eancia de varia\u00e7\u00e3o no desempenho da bateria.<\/p>

3. Como verificar a capacidade da bateria no Subiston?<\/em><\/strong><\/h2>

Uma das principais preocupa\u00e7\u00f5es dos engenheiros de opera\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o de subesta\u00e7\u00f5es \u00e9 verificar a capacidade das baterias e monitorar os dados de tens\u00e3o de cada unidade individual durante a descarga. Para resolver essas quest\u00f5es, a KV Hipot Power Equipment Company desenvolveu uma s\u00e9rie de equipamentos profissionais para teste e manuten\u00e7\u00e3o de baterias, incluindo  descarregador de bateria<\/a>, que \u00e9 utilizado para verificar a capacidade da bateria e testar equipamentos.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Este artigo analisa as principais causas de circuitos abertos em baterias de subesta\u00e7\u00f5es e prop\u00f5e medidas preventivas, incluindo m\u00e9todos para detectar e prevenir falhas de circuito aberto nas baterias<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2579,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[35],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2576"}],"collection":[{"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2576"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2576\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2579"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2576"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2576"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/kvhipot.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2576"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}