ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК
Или вы можете позвонить нам сами
8 (800) 55-00-334

Электротехническая экспертиза аккумуляторных батарей ветрогенератора

Независимая электротехническая экспертиза

Эксперты: Незевак В.Л., Эрбес В.В., Маслов А.Ю.

ПРОБЛЕМА

В процессе эксплуатации вышли из строя гелевые аккумуляторные батареи ветроэнергетических установок. Эксплуатирующая компания обратилась в нашу организацию для проведения электротехнической экспертизы с целью установления причин повреждения.

ПОСТАВЛЕННЫЕ НА ЭКСПЕРТИЗУ ВОПРОСЫ

I этап (документальное исследование)
Определить причину выхода из строя представленного на исследование электротехнического оборудования аккумуляторных батарей 2 В 2250 А·ч SMG2250 (16OpzV 2000): заводской брак / некачественный монтаж / ненадлежащая эксплуатация (и/или обслуживание) / некачественная электрическая энергия / действие непреодолимых сил / или иное?
Установить и указать на ответственных лиц, если такие имеются, за выход из строя представленного на исследование электротехнического оборудования.
II этап (натурное исследование)
В ходе натурного исследования исследуются вопросы, связанные с со следующими версиями неисправности аккумуляторов: заводской брак / некачественный монтаж / ненадлежащая эксплуатация (и/или обслуживание) / некачественная электрическая энергия / действие непреодолимых сил / или иное?

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Документальный
Аналитический
Органолептический
Инструментальный

ПРОЦЕСС ИССЛЕДОВАНИЯ

Общая характеристика системы
Подключение аккумуляторных батарей (АКБ) осуществляется к шинам постоянного тока напряжением 48 В через предохранитель FU10 (500 А). Заряд АКБ предусмотрен от ветроэнергетических установок «ВЭУ-1, 2, 3» или от инверторов «Инвертор-1 – Инвертор-6»
Алгоритм работы АКБ предусматривает несколько режимов:

  1. заряд от ветроэнергетических установок (ВЭУ);
  2. заряд от инверторов при работающих дизель-генераторных установках (ДГУ);
  3. разряд при недостаточной мощности ВЭУ.

Пороговое напряжение АКБ, при котором происходит запуск одной из ДГУ, задается при пуско-наладочных работах (ПНР).
Для контроля и управления режимами работы АКБ (2×24 шт.) подключение к минус-шине 48 В осуществлено с использованием шунта, выход которого подключен к монитору заряда АКБ. Данные с монитора заряда АКБ поступают в блок системной панели мониторинга и конфигурации.
Обстоятельства
повреждения
В при выходе из строя электрооборудования выявлены следующие недостатки:

1) Инверторы работают нестабильно, периодически наблюдается отключение нагрузки и источника электроснабжения. Наблюдаются перебои с подачей электропитания;

2) Аккумуляторы, установленные на нижнем ярусе стеллажа в БКА-И (№№ **, **, **, **, **, **, **, **), значительно потеряли емкость. При разряде в течение 2 – 5 мин разряжаются, а затем потребляют энергию для заряда от других аккумуляторов.
Результаты осмотра представителем производителя
В процессе проверки инверторной системы было выявлено существенное занижение порога включения режима заряда аккумуляторных батарей до 37,5 В, что составляет 1,56 В на один аккумулятор. Данное занижение противоречит требованиям, указанным в паспорте на аккумуляторные батареи, и должно составлять 1,75 В на один аккумулятор. Проектом предусмотрено включение заряда аккумулятора при достижении напряжения в 42 В.

Из анализа данных измерений напряжения видно, что неисправны (переполюсованы) 16 аккумуляторов SMG2250.

Наиболее вероятной причиной переполюсовки АКБ по данным заключения является чрезмерно глубокий разряд в нарушение требований инструкции по эксплуатации. Для 8-ми часового режима разряда конечное напряжение рекомендуется устанавливать на уровне не ниже 1,75 В на аккумулятор. Фактически батареи разряжались значительно глубже, вплоть до снижения среднего напряжения до 1,56 В на аккумулятор, а на отдельно взятых элементах и значительно ниже, что систематически приводило к превышению разрядного цикла и возникновению эффекта «переполюсовки» на отдельных элементах.

Отказ аккумуляторов классифицируется как не гарантийный эксплуатационный, т.е. возникший по причине нарушения правил эксплуатации.

Исследование по вопросу №1
Инструкция по эксплуатации аккумуляторов серии SMG рекомендует следующие значения конечного напряжения на один аккумулятор (см. таблицу), которые соответствуют значениям, приведенным в стандарте EN 60896-21/22 (ГОСТ Р МЭК 60896-21-2013. Батареи свинцово-кислотные стационарные. Часть 21)
До достижения указанного напряжения разряд АКБ должен прекращаться, а режим меняться на режим заряда от инверторов при питании от ДГУ.

Учитывая напряжение на шинах постоянного тока (48 В) можно определить конечное напряжение на выходе АКБ, которое определяет прекращение режима разряда:
10-часовой режим: 1,8×24=43,2 В;
8-часовой режим: 1,75×24=42 В;
3-часовой режим: 1,7×24=40,8 В;
1-часовой режим: 1,6×24=38,4 В.
Напряжение 1,6 В на элемент является минимальным и сохраняется при 0,25-часовом режиме.
Диапазон конечных напряжений на элемент
Кривые заряда при напряжении 2,4 В/элемент с различными токами заряда
При заложенном в проекте 8-часовом режиме работы АКБ фактически установленное конечное напряжение в 37,5 В (1,56 В/элемент) является недостаточным и приводит к глубокому разряду аккумуляторов батареи, который, в свою очередь, приводит к сокращению ресурса работы аккумуляторов.

Необходимо отметить, что изменение расчетного режима работы с 8-часового на 10-часовой режим или 1-часовой режим потребовало бы соответственно более высокого или низкого уровня конечного напряжения на элемент. Но для обоих вариантов реализации режима работы АКБ конечного напряжения для прекращения режима разряда на инверторах оказывается ниже рекомендованного уровня.

При проведении замеров напряжения на аккумуляторах АКБ была выявлена переполюсовка вышедших из строя аккумуляторов
В обоих АКБ выявлено по восемь вышедших из строя элементов.
Основными причинами изменения полярности (переполюсовки) аккумуляторов являются:

– глубокий разряд аккумуляторов;
– неправильное соединение батареи;
– отслоение и осыпание активной массы и др.

В акте выявления дефектов указывается, что все аккумуляторы были расположены на нижнем ярусе АКБ, что указывает на необходимость проверки влияния температурного режима на состояние аккумуляторов.

Анализ версии заводского брака.
Технический паспорт на аккумуляторы серии SMG содержит информацию о проведении приемо-сдаточных испытаний партии аккумуляторов в количестве 96 шт. По результатам испытаний аккумуляторы признаны соответствующими техническим условиям.

В техническом паспорте не содержится ссылка на технические условия. Предоставленные для экспертизы материалы не содержат документов о результатах приемо-сдаточных испытаний.

В связи с этим, установить наличие заводского дефекта по представленным документам на этапе отгрузки не представляется возможным.

Заводской брак может быть выявлен на других этапах – в ходе пуско-наладочных испытаний и в ходе эксплуатации.

В соответствии с исполнительной документацией принятие электрооборудования для комплексного опробования выполнено **.**.****г. В ходе пуско-наладочных испытаний и осмотра оборудования заводских дефектов не выявлено.

Акт недостатков (дефектов) зафиксировал выход из строя аккумуляторов **.**.**** г.

Срок работы оборудования составил 1 год 11 месяцев, что косвенно позволяет установить факт отсутствия заводских дефектов в аккумуляторах, в т.ч. скрытых.

Необходимо отметить, что явление переполюсовки связано с наличием в АКБ, так называемых отстающих элементов, имеющих более низкую емкость и высокое сопротивление относительно других элементов батареи. Появление отстающих элементов в батарее говорит о различии характеристик аккумуляторов, имевших место на этапе подбора, проведения приемо-сдаточных испытаний и отгрузки батареи.

Таким образом, наиболее вероятно отсутствие факта заводского дефекта, не подтверждаемого документально на этапе отгрузки, пуско-наладочных испытаний и начала эксплуатации. Для подтверждения версии отсутствия заводского брака требуется выполнение лабораторных исследований с образцами вышедших из строя аккумуляторов. Одной из причин, способствовавших выходу из строя аккумуляторов, но напрямую не относящихся к заводскому браку, является возможный некачественный подбор аккумуляторов, предназначенных для работы в одной батарее. В данном случае могло иметь место различие характеристик аккумуляторов (емкости и внутреннего сопротивления), предназначенных для работы в одной АКБ.
Анализ версии некачественного монтажа.
Анализ исполнительной документации, содержащей результаты осмотра и пуско-наладочных работ не выявил некачественного монтажа по результатам работ, связанных с присоединением АКБ к шинам постоянного тока напряжением 48 В, качеством соединения аккумуляторов между собой, качеством сборки шин постоянного тока, присоединения ВЭУ и инверторов. Не содержит указания на дефекты, связанные с монтажом АКБ и Акт недостатков (дефектов) от **.**.**** г.

На основании представленных документов версия о некачественном монтаже электрооборудования, связанного с выходом из строя аккумуляторов не подтверждается.

В тоже время необходимо отметить, что в соответствии с проектной документацией напряжение включения инверторной системы для заряда АКБ устанавливается на этапе пуско-наладочных работ. В данном случае настройки инверторов после проведения работ должны были быть выполнены с учетом проектного минимального напряжения включения на заряд. Однако, установить данный факт по представленным документам не представляется возможным.

В тоже время факт того, что напряжение включения инверторов соответствовало значению 37,5 В вместо 42 В, соответствовавших 8-часовому режиму, имел место.

Таким образом, версия некачественного монтажа и испытаний подтверждается в той части, что организация, проводившая монтаж и настройку инверторов не выполнила надлежащим образом настройку минимального уровня напряжения, соответствующего 8-ми часовому режиму (42 В) в соответствии с проектной документацией.
Анализ версии ненадлежащей эксплуатации (и/или обслуживания).
В соответствии с ПТЭЭП работы по настройке инверторов входят в обязанности эксплуатирующей организации. Настройка инверторов в рассматриваемом случае проверяется в ходе комплексного опробования в соответствии с п. 1.3.7 ПТЭЭП (работоспособность оборудования и технологических схем, настройка всех систем управления и контроля, устройств сигнализации и др.). Обязанностью эксплуатирующей организации является также проверка качества электромонтажных работ по их завершению.

В этом случае уровень напряжения на инверторах для заряда АКБ должен был быть выявлен и откорректирован эксплуатирующей организацией на этапе комплексного опробования оборудования.

Таким образом, версия о ненадлежащей эксплуатации в части некачественного выполнения работ при комплексном опробовании оборудования подтверждается.
Анализ версии некачественной электрической энергии.
Показателем качества электроэнергии, который мог оказать наибольшее влияние на процесс заряда АКБ, является отклонение уровня напряжения на шинах постоянного тока при заряде. В случае снижения напряжения ниже порогового значения и невозможности инверторов обеспечить уровень напряжения на шинах постоянного тока заряда АКБ не будет осуществляться.

Установить данный факт отклонения уровня напряжения на шинах постоянного тока или шинах ДГУ не представляется возможным ввиду отсутствия данных измерений показателей качества электроэнергии в представленной документации.

Таким образом, версия некачественной электроэнергии не может быть проверена.
Анализ версии действия непреодолимых сил / или иных обстоятельств.
Анализ представленных документов показывает, что фактов действия непреодолимых сил, способных привести к выходу из строя аккумуляторов на АРТП-2 и АРТП-3 не установлено. В связи с этим версия о действии непреодолимых сил не подтверждается.

Существуют иные обстоятельства, которые могли привести к выходу из строя аккумуляторов АРТП-2 и АРТП-3, связанные с исчерпанием ресурса работы аккумуляторов серии SMG.

А. Инструкция по эксплуатации содержит данные об изменении срока службы батарей в зависимости от температуры и срока хранения батарей в зависимости от температуры. Таким образом, повышение рабочей температуры эксплуатации аккумуляторов приводит к сокращению срока службы. Аналогичный характер оказывает температура и на емкость аккумуляторов при их хранении.
Б. Отличие расчетного 8-ми часового режима заряда от фактического и отсутствие проектной оценки влияния частоты циклов заряда-разряда на ресурс работы свинцово-кислотных аккумуляторов

В случае, если фактически по условиям нагрузочного режима не создавались условия для зарядки батареи, за которым следовал глубокий разряд, могла иметь место ситуация преобладания разряда в графике степени заряженности. Данная ситуация может наблюдаться, когда времени заряда недостаточно по условиям работы АКБ. В соответствии с зарядной характеристикой продолжительность заряда аккумуляторов превышает 5 часов до достижения ими емкости 80 %.

Поскольку глубина разряда для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей определяет ресурс работы (данная характеристика не указана изготовителем в инструкции и паспорте на аккумулятор), увеличение глубины разряда могло привести к преждевременному исчерпанию ресурса аккумуляторов.

По различным оценкам ресурс работы для свинцово-кислотных батарей составляет около 1000 циклов заряд-разряд. В случае, если график нагрузки АКБ имел частоту циклов около 5/сутки, аккумуляторы могли исчерпать ресурс работы за время эксплуатации менее одного года. Тогда в рассматриваемом случае свинцово-кислотные аккумуляторы закономерно будут выходить из строя до исчерпания заявленного производителем срока службы – в разное время зависимости от заводских характеристик аккумуляторов.

Установить подобные факты в данном исследовании не представляется возможным, поскольку в представленных материалах отсутствуют данные о нагрузочных режимах АРТП-2 и АРТП-3, в т.ч. соответствующих АКБ, а также данные о зависимости срока службы аккумуляторов от глубины разряда.

В. Работа инверторов.

В акте выявления дефектов [8] отмечается нестабильная работа инверторов, предназначенных для питания потребителей и заряда АКБ. В случае перерывов или нестабильной работы инверторов сокращается время заряда аккумуляторов, что может привести к снижению степени заряженности аккумуляторов до начала цикла разряда. Указанные обстоятельства способствуют увеличению глубины разряда аккумуляторов. В связи с отсутствием данных о работе инверторов установить факт на основании представленных документов не представляется возможным.

Таким образом, причиной выхода из строя аккумуляторов явился их систематический глубокий разряд, приведший к исчерпанию ресурса работы.

Основным фактором, оказавшим влияние на выход из строя аккумуляторов, явился низкий уровень напряжения включения инверторов, обеспечивающих заряд аккумуляторной батареи от шин постоянного тока.

Кроме основного, возможными факторами, приведшими к глубокому разряду аккумуляторов, являлись:

– повышение температуры в помещении АКБ;

– различие характеристик аккумуляторов, предназначенных для работы в АКБ, вследствие некачественного подбора;

– высокая частота циклов заряд-разряд, отличная от проектной, недостаточное время заряда аккумуляторов.

Исследование по вопросу №2
При исследовании по первому вопросу было указано на возможные причины выхода из строя аккумуляторов.

Поскольку основной причиной является несоответствие конечного напряжения на инверторе рекомендуемым изготовителем аккумуляторов, то следует рассмотреть влияние ответственных лиц на указанное обстоятельство.

Ранее было отмечено, что в соответствии с проектной документацией напряжение включения инверторной системы для заряда АКБ устанавливается на этапе пуско-наладочных работ.

На этапе пуско-наладочных работ монтажной компанией были выполнены электромонтажные работы и проведены индивидуальные испытания электрооборудования, электромонтажные недоделки не зафиксированы, что подтверждается актом технической готовности электромонтажных работы. В перечень смонтированного и испытанного электрооборудования входили инвертор-зарядные устройства Quattro 48/10000/140-100/100 в количестве 3 шт. и монитор заряда АКБ Battery Controller в комплекте в количестве 1 шт.

Указанные инвертор-зарядные устройства и монитор заряда предназначены для реализации 4-х ступенчатого заряда и определения степени заряженности аккумуляторной батареи.

Диапазон напряжения для инвертор-зарядные устройства Quattro 48/10000/140-100/100 составляет 36 – 66 В. При исследовании вопроса №1 было установлено, что конечное напряжение на аккумуляторной батареи составляло 37,5 В, что было недостаточно. В рассматриваемом случае конечное напряжение было близко к нижней границе диапазона напряжения для инвертор-зарядного устройства.

Напряжение включения инверторов должно было быть равным 42 В, что соответствует 8-часовому режиму.

Вероятно, что указанное конечное напряжение соответствовало заводским настройкам. Из этого можно сделать вывод, что при наличии технической возможности регулирования конечного напряжения (аппаратным или программным способом) было необходимо выполнить регулировку напряжения до ввода в эксплуатацию на этапе индивидуальных испытаний электрооборудования.

В этом случае ответственность за соответствие настроек инверторов, в части установки значения конечного напряжения несет организация, выполнявшая пуско-наладочные работы.

Организациями, выполнявшими пуско-наладочные работы на рассматриваемых объектах являлись: ООО «*******» и ООО «******».

Необходимо отметить, что проверка настроек оборудования, в т.ч. инверторов, выполняется в ходе комплексного опробования эксплуатирующей организацией (п. 1.3.7 ПТЭЭП). Однако, эксплуатирующая организация выполнила проверку ненадлежащим образом, в результате чего напряжение включения инверторов откорректировано не было и АКБ была введена в эксплуатацию с конечным напряжением 37,5 В вместо 42 В, соответствующих 8-часовому режиму.

В данном случае ответственность за проверку настроек оборудования несет эксплуатирующая организация.

Основными сторонами, действия которых привели к выходу из строя аккумуляторов АКБ являются организация, выполнявшая пуско-наладочные работы и эксплуатирующая организация.

В ходе исследования по первому вопросу было указано на дополнительные причины, которые могли повлиять на выход из строя аккумуляторов.

При рассмотрении указанных дополнительных причин, подтверждение которых требует отдельного исследования, следует указать на следующих возможных ответственных лиц:

1) превышение температуры аккумуляторов в помещении АКБ над рекомендуемой – эксплуатирующая организация;

2) различие характеристик аккумуляторов, предназначенных для работы в АКБ, вследствие некачественного подбора – поставщик-изготовитель аккумуляторов SMG;

высокая фактическая частота циклов заряд-разряд, отличная от проектной, недостаточное время заряда аккумуляторов – проектная организация, выполнившая проектирование, поставщик-изготовитель инверторов (зарядных устройств).
Таким образом, основными ответственными лицами, действия которых повлекли за собой выход из строя аккумуляторов АКБ являются: организации, выполнившие пуско-наладочные работы, и эксплуатирующая организация. Существуют дополнительные причины, требующие отдельного исследования, при подтверждении которых круг ответственных лиц расширяется и охватывает следующих лиц: поставщика-изготовителя аккумуляторов SMG, проектную организацию, выполнявшую проектирование, поставщика-изготовителя инверторов.

Натурное исследование
Натурное исследование выполнено для двух аккумуляторов марки SMG2250 (16OpzV 2000) 2 В 2250 А·ч.
Внешний осмотр
При внешнем осмотре обоих образцов аккумуляторов видимых повреждений нет. Не выявлено механических повреждений корпуса и крышки, нарушающих целостность, подтеки отсутствуют (рис. 10). Имеющиеся потертости и мелкие царапины не являются критичными, не имеют отношения к повреждениям и, учитывая локальный характер, допущены при установке или транспортировке к месту проведения натурного обследования.
Осмотр внутренней части
Вскрытие батарей производилось путем среза части верхней крышки и части корпуса сбоку, как это показано на фотографиях.
В ходе осмотра двух аккумуляторных батарей серии SMG (OPzV) выявлено следующее:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Пластины (электроды): при осмотре не выявлено видимых повреждений, связанных с некачественным соединением анодных и катодных электродов.
Отрицательные пластины, выполненные в виде решеток, визуально выглядят целыми, сохранили структуру, материал пластин не содержит следов разрушений и коррозии по всей площади. Удовлетворительное состояние пластин наблюдается у обоих аккумуляторов.
Положительные пластины выполнены в виде трубчатых электродов, соединенных между собой.
На внешнем покрове положительных электродов имеются области белого цвета и области темно-серого цвета, сменяющие друг друга по поверхности пластин. На рисунке на поверхности преобладает белый цвет. При нажатии на трубчатые электроды его покров начинает пропускать жидкость.
Вскрытие трубчатых электродов показывает, что стержни из свинцового сплава, находящиеся внутри трубок пластины, не подвержены коррозии, сохранили структуру, при изгибе не ломаются, при распрямлении стержней сохраняют форму, структура стержней равномерная.
Трубчатые электроды были разрезаны для изъятия стержней из свинцового сплава.
Корпус: аккумуляторные батареи не содержат видимых следов повреждений крышки и корпуса, внутренних повреждений, сопровождающихся подгарами и воздействиями электрической дуги.
Сепараторы: осмотр сепараторов не выявил прогаров, повреждений, заводского брака. Сепараторы расположены ровно между электродами, являются гибкими, отделяются от электродов легко, гнутся без переломов, сохраняют свою форму, пустот и дефектов не имеют.
Электролит: осмотр гелевого электролита, расположенного сверху пластин, показал рыхлую структуру, цвет электролита серовато-белый, по мере приближения к электродам меняющий цвет на темно-серый (на рисунке - сверху поверхности электродов). Электролит по краям пластин сохранил структуру, на геле видны отпечатки от прилегающих сторон корпуса и блока электродов. В верхней и нижней части аккумуляторов электролит имеет желтоватый оттенок и находится в желеобразном состоянии, цвет однотонный, без оттенков. На границе электрода и сепаратора гель имеет места потемнения и на положительном электроде имеет темно-коричневый цвет, в отличие от отрицательного электрода (без потемнений и окрашиваний). Цвет геля, расположенный сбоку и не участвовавший в работе (сверху и снизу пластин) отличается от цвета геля между пластинами и сепарацией.
Вероятно, изменение цвета гелевого электролита с серовато-белого до темно-коричневого, находящегося вблизи и на поверхности положительного электрода, произошло в результате ненадлежащей эксплуатации, т.к. на заводе изготовителе электролит заливается и загустевает в виде однородной и однотонного цвета массы.
Клапан: клапаны аккумулятора находятся в удовлетворительном состоянии, не отмечены сколы, трещины и другие неисправности.
Клеммы: клеммы находятся в удовлетворительном состоянии, не отмечены сколы, трещины и другие неисправности. Отрицательные клеммы имеют чистую не окрашенную металлическую поверхность, положительные – имеют потемнения темно-коричневого цвета.
С пластин электродов и сепараторов обоих аккумуляторов, представленных на исследование, взят гель на химический анализ.
На базе химико-технической лаборатории определена плотность образцов с обоих аккумуляторов, которая составила 1,075 и 1,130 кг/м3
Исследование плотности выполнено с помощью термогигрометра, барометра-анероида и электронных весов в соответствии с ГОСТ Р 50.2.075-2010.

Отсутствие необходимости контроля над состоянием электролита, долива воды в аккумуляторы не позволяет оценить отклонение плотности и других показателей от норм и установить динамику их изменения. Заводом-изготовителем нормы и граничные значения не установлены, требования нормативных документов РФ к ним отсутствуют.
Результаты натурного исследования двух аккумуляторов, включающего в себя осмотр внешних и внутренних элементов, позволяют сделать следующие выводы:

  • версия заводского брака – не подтверждается;
  • версия некачественного монтажа – не подтверждается;
  • версия некачественной электрической энергии – не подтверждается;
  • версия действия непреодолимых сил / или иное – не подтверждается;
  • вероятной версией является ненадлежащая эксплуатация (и/или обслуживание).

Версия ненадлежащей эксплуатации подтверждается результатами исследования по вопросу 1, где отмечается систематический глубокий разряд, приведший к исчерпанию ресурса работы аккумуляторов. Основным фактором, оказавшим влияние на выход из строя аккумуляторов, явился низкий уровень напряжения включения инверторов, обеспечивающих заряд аккумуляторной батареи от шин постоянного тока. Исправность внутренних элементов аккумулятора и особенности эксплуатации электролита, который не требует долива воды в течение всего срока эксплуатации, что обусловлено герметичностью и обратимостью химических процессов в течение срока эксплуатации, свидетельствуют о недостаточном заряде, повлекшем за собой потерю емкости и последующую переполюсовку аккумуляторов. Заявленный срок службы при соблюдении условий эксплуатации и хранения составляет не менее 12 лет, расчетный срок службы – 18 лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

В ходе исследования установлено:
1
Вышедшие из строя аккумуляторы напряжением 2 В емкостью 2250 А·ч марки SMG2250 (16OpzV 2000) в количестве 16 шт. эксплуатировались в двух аккумуляторных батареях в циклическом режиме, предусматривающем систематическую смену режимов заряда и разряда.
2
Наличие в обеих аккумуляторных батареях аккумуляторов с отличными от других аккумуляторов характеристиками (наличие отстающих элементов) привело к преждевременному их выходу из строя вследствие допущения глубоко разряда.
3
Выход аккумуляторов из строя подтверждается их переполюсовкой, выявленной при измерениях, в ходе которых на 16 элементах зафиксирована отрицательная полярность.
4
Глубокий разряд аккумуляторных батарей произошел по причине несоответствия настройки инвертора значению конечного напряжения в соответствии с рекомендуемыми значениями изготовителя аккумуляторов SMG. По результатам проверки напряжение включения инвертора составляло 37,5 В вместо 42 В, соответствующих проектному 8-часовому разряду.
5
Несоответствие напряжений возникло на этапе пуско-наладочных работ, где указанное значение должно было быть внесено в настройки инвертора, и не было проверено на этапе комплексного опробования.
6
Помимо факта несоответствия напряжений могли существовать другие причины, установить которые в рамках представленных документов достоверно невозможно, но которые могли повлиять на выход из строя аккумуляторов (повышение температуры в помещении батареи; различие характеристик аккумуляторов, предназначенных для работы в составе АКБ, вследствие некачественного подбора; высокая фактическая частота циклов заряд-разряд, отличная от проектной, недостаточное время заряда аккумуляторов).
7
Основной причиной выхода из строя аккумуляторов явился систематический глубокий разряд, возникший по причине несоответствия напряжения включения инверторов, работающих на шины постоянного тока напряжением 48 В.
8
Натурное обследование двух аккумуляторов не подтвердило версии выхода из строя аккумуляторов, связанных с заводским браком, некачественным монтажом, некачественной электрической энергией, действием непреодолимых сил или иных событий. Подтверждена версия о ненадлежащей эксплуатации (и/или обслуживании).

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ

Вопрос №1
Определить причину выхода из строя представленного на исследование электротехнического оборудования аккумуляторных батарей 2 В 2250 А·ч SMG2250 (16OpzV 2000): заводской брак / некачественный монтаж / ненадлежащая эксплуатация (и/или обслуживание) / некачественная электрическая энергия / действие непреодолимых сил / или иное?
Ответ
Причиной выхода из строя аккумуляторов явился их систематический глубокий разряд, приведший к исчерпанию ресурса работы.

Основным фактором, оказавшим влияние на выход из строя аккумуляторов, явился низкий уровень напряжения включения инверторов, обеспечивающих заряд аккумуляторной батареи от шин постоянного тока.

Кроме основного, возможными факторами, приведшими к глубокому разряду аккумуляторов, являлись:

– повышение температуры в помещении АКБ;

– различие характеристик аккумуляторов, предназначенных для работы в АКБ, вследствие некачественного подбора;

– высокая частота циклов заряд-разряд, отличная от проектной, недостаточное время заряда аккумуляторов.
Вопрос №2
Установить и указать на ответственных лиц, если такие имеются, за выход из строя представленного на исследование электротехнического оборудования.
Ответ
Основными ответственными лицами, действия которых повлекли за собой выход из строя аккумуляторов АКБ являются: организации, выполнившие пуско-наладочные работы – ООО «*****» и ООО «*****», и эксплуатирующая организация «*****». Существуют дополнительные причины, требующие отдельного исследования, при подтверждении которых круг ответственных лиц расширяется и охватывает следующих лиц: поставщика-изготовителя аккумуляторов SMG, проектную организацию, выполнявшую проектирование, поставщика-изготовителя инверторов.
II Эпап
Натурное исследование
Результат
При натурном обследовании аккумуляторов подтверждена версия о ненадлежащей эксплуатации (и/или обслуживании), связанной с имевшим место систематическим глубоким разрядом, приведшим к исчерпанию ресурса работы аккумуляторов. Основным фактором, оказавшим влияние на выход из строя аккумуляторов, явился низкий уровень напряжения включения инверторов, обеспечивающих заряд аккумуляторной батареи от шин постоянного тока. Исправность внутренних элементов аккумулятора и особенности эксплуатации электролита, который не требует долива воды в течение всего срока эксплуатации, свидетельствуют о недостаточном заряде, повлекшем за собой потерю емкости и последующую переполюсовку аккумуляторов.

ДРУГИЕ НАШИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ

ЭКСПЕРТ-ЦЕНТР

Нужна электроэкспертиза?
Получите бесплатную консультацию у профессионалов в области электротехники и электроэнергетики

Мы выполнили сотни электротехнических экспертиз различной степени сложности и, скорее всего, уже сталкивались с Вашей проблемой. Мы уверены, что сможем Вам помочь в оказании квалифицированной экспертной помощи
ЭКСПЕРТ-ЦЕНТР
Заказать экспертизу