閥控式鉛酸蓄電池

【摘要】直流系統(tǒng)主要由蓄電池組、整流模塊、直流屏等設(shè)備組成，是變電站中的除交流電源外的一個獨立的電源，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要擔負著為電力系統(tǒng)中二次系統(tǒng)負載提供安全、穩(wěn)定、可靠的電力，確保繼電保護、通信設(shè)備的正常運行，同時當變電站交流失去，仍然能夠為變電站二次系統(tǒng)負載提供可靠的電力，直流系統(tǒng)中提供能源的主要是蓄電池，蓄電池相當于變電站整個二次系統(tǒng)的心臟。閥控式鉛酸蓄電池由于具有自放電小、維護少、壽命長等諸多優(yōu)點近年來被廣泛應用在變電站的直流系統(tǒng)中。

【關(guān)鍵詞】蓄電池；維護；二次系統(tǒng)

前言

近年來各個變電站廣泛使用的是單體電壓為2.15V左右的閥控式密封鉛酸蓄電池。這種蓄電池由于維護量少，也正是由于此使得我們疏于對蓄電池組的日常管理和維護，使蓄電池在實際使用中經(jīng)常出現(xiàn)蓄電池容量不足或者容量下降的現(xiàn)象，更為嚴重的可能會出現(xiàn)個別蓄電池開路現(xiàn)象，最終導致事故的發(fā)生。

1、蓄電池運行現(xiàn)狀

實際變電站的配置應用中35kV、1lOkV變電站常配置一組蓄電池，220kV及以上變電站配置兩組蓄電池。目前的維護方式主要是靠人工測試，例如對蓄電池每月普測電池端電壓、記錄電壓、環(huán)境溫度等，其實這是一項工作量雖然大但是效率低下的工作。同時隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，變電站的增加，蓄電池組數(shù)目也逐步增多，許多地方較偏遠變電站的蓄電池組未能按照相關(guān)規(guī)程規(guī)定的周期進行蓄電池維護及容量測試。

2、蓄電池故障及原因分析

變電站蓄電池組運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)浮充電壓偏高或偏低、內(nèi)阻偏大、滲液漏液、外殼變形等。根據(jù)分析已經(jīng)報廢的蓄電池及實際測量情況，可以知道蓄電池組工作時容量達不到標稱容量，這是最常見的現(xiàn)象，從而導致蓄電池的壽命縮短，提前報廢。

變電站蓄電池在長期運行過程中絕大部分都不能達到出場標稱使用壽命，這不僅與產(chǎn)品的質(zhì)量，還與蓄電池的實際使用情況有關(guān)。

蓄電池的實際使用壽命受到內(nèi)外兩方面因素的影響。其中外部因素主要包括過充電、過放電、運行環(huán)境影響、長期浮充等；內(nèi)部因素主要是電解液中水分的減少。當蓄電池中的水分減少到一定程度時，就會引起蓄電池失效，一般情況下，蓄電池中的電解液飽和度應在大于95%狀態(tài)正常工作。資料顯示，倘若飽和度由95%下降至85%就能使電池容量降低20%。所以內(nèi)部因素才是電池容量降低的直接原因，間接影響其壽命。在蓄電池電解液中水分逐漸減少的過程中又會經(jīng)常出現(xiàn)浮充電壓偏高、內(nèi)阻偏大、滲液漏液、外殼變形等一系列現(xiàn)象。

3、蓄電池運行維護對策

根據(jù)國家電網(wǎng)公司《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》相關(guān)規(guī)定并結(jié)合實際生產(chǎn)工作可采取以下措施：

3.1優(yōu)化配置

蓄電池容量選擇要合適。既要考慮變電站的正常直流負荷，又要考慮交流失電后變電站事故照明等的負荷，所以通常采用冗余設(shè)計，在同等使用條件和經(jīng)費允許的條件下，應優(yōu)先考慮適當選擇容量較大的蓄電池。另外其充電模塊的兩組工作電源要分取來自兩路不通的交流電源，防止站用交流失電時間過長造成蓄電池過放電。

3.2定期測量檢查

定期蓄電池進行普測，記錄單體電池的浮充電壓值及電池的環(huán)境溫度、檢查連接片有無松動和腐蝕現(xiàn)象、殼體有無滲漏和變形、極柱與安全閥周圍是否有酸霧溢出、蓄電池溫度是否過高。另外還要定期對閥控電池組進行清掃。

3.3定期核對性放電

核對性放電就是對浮充電運行的蓄電池，經(jīng)過一定時間要使其極板的物質(zhì)進行一次較大的充放電反應，以檢查蓄電池的容量，并可以發(fā)現(xiàn)老化許電池，及時維護處理，以保證蓄電池組的正常運行。

對于新裝設(shè)或更換后的蓄電池組，應進行全核對性放電試驗，以后每隔2～3年進行依次核對性試驗，運行了6年以后的蓄電池應每年作一次核對性放電試驗。

對于性充放電報告運行人員要進行認真分析核對，將每支電池的電壓變化以柱狀圖或曲線的形式直觀顯示出來，并且對平均值曲線進行對比，對偏離平均值較大的蓄電池及時分析查找原因。

3.4集中監(jiān)控管理

目前很多地方的變電站地理位置相對分散，且大部分均為無人值守變電站，加上閥控式鉛酸蓄電池產(chǎn)生的故障模式較多，尤其是蓄電池的熱失控可能造成災難性故障。一塵不變的使用傳統(tǒng)的人工測量不僅不能對蓄電池有效監(jiān)控維護，而且實施困難，周期長，因此要及時發(fā)現(xiàn)蓄電池運行中的隱患存在一定的困難。然而隨著電力系統(tǒng)通訊的發(fā)展，絕大部分變電站都已改造為綜自變電站，已經(jīng)具備足夠的通訊資源，可以利用電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)對分散的變電站蓄電池集中監(jiān)控，實時監(jiān)控蓄電池的運行狀態(tài)。因此在條件許可的情況下對蓄電池組實行集中監(jiān)控很有必要。

4、總結(jié)

直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分之一，而蓄電池又是直流系統(tǒng)的重中之重，蓄電池在直流電源中的地位舉足輕重，在電網(wǎng)出現(xiàn)較大事故時，整流電源裝置的交流電源往往也會同時失去，蓄電池組成為唯一的直流電源的提供者，成為保證直流不全停的最后一道防線，所以不能因為閥控式鉛酸蓄電池的維護量少，我們就免維護。只有堅持不懈的做好日常的維護工作，才能降低蓄電池的故障率，保證其始終處于健康狀態(tài)，確保直流系統(tǒng)及電力設(shè)備的穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范.國家電網(wǎng)公司發(fā)布.中國電力出版社，2006年1月

[2]周志敏，周繼海，記愛華.閥控式密封鉛酸蓄電池實用技術(shù).中國電力出版社.2004年10月

[3]徐海明，王全勝.變電站直流電源設(shè)備使用與維護.中國電力出版社，2007年2月