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核电工程建设五新技术成果汇编（第二批） · 新装备

基于数据挖掘的免维护蓄电池故障诊断系统

中核国电漳州能源有限公司

项目负责人：朱青淼；项目成员：方银平、吴根印、施卫华、陆炜伟、吴向华

一、成果概述

铅酸蓄电池作为核电厂直流电气系统后备电源配套设备，对核电机组正常运行起着

至关重要的作用。目前漳州核电 1、2 号机组 BOP 子项以及 3、4 号机组常规岛及 BOP

子项均选用为免维护蓄电池，免维护蓄电池虽能减少人工维护的工作量，但使用寿命相
对富液式蓄电池较短，而造成免维护蓄电池使用寿命短的主要原因为蓄电池的不一致性。

蓄电池的不一致性是指同一型号规格的电池电压、内阻、容量等参数存在差异，产生的

原因主要有两个方面：一是在制造过程中，由于工艺和材料均匀性问题，使得同批次出
厂的同型号电池容量、内阻等不完全一致，二是电池在使用过程中，各个电池单体初始

容量、自放电及使用环境等方面的差异，增加了电池的不一致性。因为串联型电池组中

给每节电池提供的充放电电流是完全一致的，而实际每只蓄电池会因生产线制造工艺精

度或配组控制精度问题产生很细微的差异,导致每只蓄电池实际参数也不可能完全一致，

如自放电率、容量、内阻等性能，这些细微的差异随着时间的积累就能达到相当的水平，
串联型蓄电池组的容量遵循木桶效应原理，性能最弱的电池决定了整组电池的性能,只有

让蓄电池组中的每只电池都工作在最佳工作状态，蓄电池组才能发挥最佳性能。电池的

不一致性，会使电池组容量低的电池更容易过充和过放电，容量减少，而且随着时间的
推移，将进一步加深蓄电池参数的不一致性，正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组

的使用寿命，这也是免维护蓄电池频繁出现鼓包的主要原因。同理当一节蓄电池出现鼓

包，长期运行后整组蓄电池组都会被感染处于带病状态，所以保证蓄电池一致性的蓄电

池均衡充放电技术研究及蓄电池鼓包监测是目前的重点内容。免维护蓄电池在核电厂安

全运行中还存在一类较大的安全隐患——漏液。免维护蓄电池安装在电池架中，电压等
级包含直流 48V、110V、220V，对于 110V 和 220V 直流系统配备蓄电池数量较多且空

间有限，一般分两层安装。蓄电池在长期运行过程中可能因生产工艺不过关、充放电不

规范、变形等因素极易发生漏液现象。蓄电池一旦漏液，不仅会影响蓄电池的寿命及可
用性，还会对电池架产生腐蚀造成生锈，若蓄电池电解液流到下层电池表面可能还会短

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