蓄電池的正確使用和維護

劉亞波 孫興

摘 要：蓄電池是變電站直流系統(tǒng)的一個重要組成部分，蓄電池在供電可靠性保障和提高方面起到了十分重要的作用，現(xiàn)階段使用較為廣泛的蓄電池主要是全密封鉛酸蓄電池，這類蓄電池具有免維護的優(yōu)點，但相應(yīng)地，電池密封也給蓄電池的日常維護和巡視帶來較大困擾。

關(guān)鍵詞：蓄電池；正確維護；使用

1 影響蓄電池正常使用壽命的因素（主要指免維護的鉛酸蓄電池）

1.1 運行環(huán)境溫度因素。周圍運行環(huán)境溫度較高是影響蓄電池正常使用壽命的重要因素，大部分蓄電池的生產(chǎn)廠家要求蓄電池的正常運行環(huán)境溫度應(yīng)在15～20℃之間，蓄電池在正常使用時，隨著周圍環(huán)境溫度的升高，蓄電池的放電能力也會得到相應(yīng)提高，但是若周圍環(huán)境溫度超過25℃時，溫度每升高10℃，蓄電池的正常使用壽命就會減半。

1.2 蓄電池的過度放電。對蓄電池來講，被過度放電也是影響蓄電池正常使用壽命的另一個重要因素。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在變電站交流電源停電以后，使用蓄電池作為負載的供電電源期間。當蓄電池被過度放電時，尤其是當蓄電池過度放電到輸出電壓接近零時，會導致電池內(nèi)部電解液中大量的硫酸鉛被吸附到電池內(nèi)部陰極導體的表面，導致電池陰極發(fā)生“硫酸鹽化”現(xiàn)象。由于硫酸鉛屬于絕緣體，在陰極導體表面大量形成會對電池的充、放電性能產(chǎn)生不利的影響，在陰極導體表面形成的硫酸鉛越多，蓄電池的內(nèi)阻將變得越大，電池的性能就會越差，使用壽命就縮短。

1.3 板柵腐蝕程度。板柵的腐蝕，也是影響蓄電池正常使用壽命的重要因素。在蓄電池開路的狀態(tài)下，蓄電池內(nèi)部陰極導體鉛合金與活躍的二氧化鉛直接接觸，并且共同浸泡在硫酸溶液中，它們各自與硫酸溶液建立起不同的電極電位。正常使用過程中，蓄電池正極柵板會不斷溶解，特別是在蓄電池過度充電情況下，正極由于發(fā)生析氧反應(yīng)，H2O被消耗，H+不斷增加，從而導致正極附近溶液pH值下降，板柵的腐蝕速率增加。因此，如果蓄電池使用維護不當，長期處于過充狀態(tài)時，蓄電池的板柵就會溶解變薄，導致蓄電池容量降低，使用壽命縮短。

1.4 電解液失水。蓄電池內(nèi)部電解液失水，是影響其正常使用壽命的因素之一，蓄電池的電解液失水會導致電解液濃度增大，電池柵板的腐蝕速率增加，蓄電池電解液中活性物質(zhì)逐漸減少，進而導致蓄電池的容量降低、使用壽命減少。

1.5 長期處于浮充狀態(tài)。目前，變電站中蓄電池大多都處于長期的浮充狀態(tài)，只進行充電，而不進行放電，這種狀態(tài)很不科學。大量運行實踐統(tǒng)計表明，長期處于浮充狀態(tài)會發(fā)生蓄電池陽極極板鈍化現(xiàn)象，從而使蓄電池的內(nèi)阻急劇加大，進而導致蓄電池所容量大大減小，影響其正常使用壽命。

2 蓄電池正確運行和維護措施

2.1 如果運行條件允許，應(yīng)當把蓄電池安裝在獨立的安裝有空調(diào)的蓄電池室內(nèi)，使其工作在合適的溫度范圍內(nèi) （15到20℃之間）。

2.2 保持蓄電池室和蓄電池本體的清潔。安裝調(diào)試好的蓄電池，其極柱均應(yīng)涂抹一層凡士林，防止其極柱發(fā)生腐蝕。

2.3 嚴格遵守蓄電池放電后“恒流均充”再“恒壓浮充”的充電規(guī)律要求，蓄電池組建議增加智能充電裝置，以便在蓄電池放電后能得到合理的充電。

2.4 針對供電可靠性較高，很少發(fā)生停電問題，長期處于浮充狀態(tài)的的變電站蓄電池來說，應(yīng)當定期對其進行活化和核對性充放電。在正常的運行維護工作中，應(yīng)該每隔2～3個月，人為的對直流電源的交流進線斷電，或利用備用蓄電池組使用核對性放電儀，對蓄電池進行一次核對性放電，同時要注意加強監(jiān)控，不能使蓄電池放電過度，放電幅度應(yīng)在30%到50%之間；放電后，再重新對其進行充電。這樣的可以延長蓄電池的正常使用壽命，保持蓄電池的容量。

2.5 針對變電站新安裝的蓄電池，在使用之前一般都要進行一次長時間充電，稱為初充電，在初充電時，充電電流應(yīng)保持在其額定電流的十分之一。初充電之后，蓄電池方可投入正常使用。

2.6 配置蓄電池在線監(jiān)測裝置，對蓄電池合、控母電壓、單節(jié)電池電壓、電池內(nèi)阻進行在線測量和分析，對于超限數(shù)據(jù)在線監(jiān)測裝置會通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及時上傳告警信息，以便使運維人員能夠及時發(fā)現(xiàn)蓄電池缺陷，并采取恰當?shù)拇胧┻M行處理，避免事故的發(fā)生。

3 措施實施

3.1 對蓄電池運行環(huán)境進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不符合運行環(huán)境要求的及時整改。在調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)紀溝道口大功率UPS電源室空調(diào)損壞，中央變電所、大東變電所未安裝空調(diào)，不能滿足蓄電池運行要求的合理溫度，對于此環(huán)節(jié)，我們申請對損壞的空調(diào)進行了維修，對未安裝空調(diào)的變電所申請安裝了空調(diào)，保證蓄電池的運行溫度。

3.2 檢查蓄電池，防止?jié)B液和腐蝕。在對單位所屬蓄電池巡視檢查中，發(fā)現(xiàn)紀溝道口大功率UPS電源蓄電池未涂抹凡士林，部分蓄電池已經(jīng)出現(xiàn)極柱腐蝕現(xiàn)象，對于出現(xiàn)極柱腐蝕的蓄電池及時進行清理，并將全部蓄電池涂抹了凡士林。

3.3 蓄電池充電裝置及巡檢裝置的改進。經(jīng)過統(tǒng)計，蓄電池充電裝置均至少配置有一臺智能充電機，暫時不需要進行大的改動；對于蓄電池巡檢裝置，2010年左右改造的直流系統(tǒng)（雙充電機），均未裝設(shè)該裝置，2012年以后改造的直流系統(tǒng)，均改造為高頻開關(guān)電源，均配置有電池巡檢裝置。改進措施：增加蓄電池巡檢裝置。

3.4 加強運行值班人員培訓，建立嚴格的蓄電池維護保養(yǎng)制度。在檢查維護中，我們發(fā)現(xiàn)，相當數(shù)量的運行值班人員對直流系統(tǒng)，對蓄電池知識了解較少，這就給蓄電池正確的維護帶來很多困難，針對這一情況，我們加強了對運行值班人員的培訓，共分4批，對所有運行值班人員進行了全面細致的培訓；并且，制定了相應(yīng)的蓄電池維修保養(yǎng)制度，通過制度約束和人員培訓，增強運行值班人員責任心，減少因人為因素造成的蓄電池故障。

3.5 購置智能蓄電池充放電裝置，對我單位所屬變電站的蓄電池進行一次全面充放電檢查。在項目實施過程中，我們發(fā)現(xiàn)，按照人為中斷交流電進行蓄電池放電的辦法，對蓄電池很多參數(shù)監(jiān)測不到，對蓄電池放電容量也不好控制，為此，我們申請購置了智能蓄電池充放電裝置，對公司各變電站蓄電池進行“健康查體”；并且規(guī)定每一季度進行一次蓄電池充放電活化檢查，并將此規(guī)定寫入制度中。

4 結(jié)論

隨著三棟兗礦集團鐵運處電網(wǎng)改造的順利實施，大部分變電所直流系統(tǒng)蓄電池更換為免維護鉛酸蓄電池，運行維護中最重要的一點就是加強對蓄電池的管理，規(guī)范日常巡視、維護和保養(yǎng)行為，采用科學的方法延長其使用壽命，保證直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。