閥控式鉛酸蓄電池組著火原因分析及應(yīng)對措施

黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

閥控式鉛酸蓄電池組著火原因分析及應(yīng)對措施

黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

閥控式鉛酸蓄電池被廣泛運用在電廠控制、保護及動力等系統(tǒng)，若選型及維護不到位將會給機組安全運行造成極大威脅。介紹了某電廠蓄電池組的著火經(jīng)過，分析了蓄電池組的著火原因，并提出了具體的應(yīng)對措施，以保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

蓄電池；著火；選型；試驗；維護

0 概述

閥控式鉛酸蓄電池在電廠內(nèi)占據(jù)著舉足輕重的地位，若其發(fā)生事故將會給機組安全運行造成極大威脅。某電廠某日夜間集控室消防報警警鈴響。運行人員就地檢查，發(fā)現(xiàn)直流室有濃煙冒出，并伴有刺激性氣味，直流室內(nèi)能見度低，立即通知消防值班員及相關(guān)責(zé)任人員到場配合處理。因煙氣過濃，在直流室大門處用風(fēng)機進行強制通風(fēng)，待直流室內(nèi)能見度提高后，技術(shù)人員與消防人員攜帶正壓呼吸器進直流室檢查。經(jīng)檢查，確認為動力用蓄電池中間段的蓄電池組著火，立即用滅火器將火源滅掉，同時通過操作將故障蓄電池組隔離。

1 檢查情況

事故后打開門窗散盡濃煙后，發(fā)現(xiàn)動力組蓄電池室毗鄰的控制組蓄電池室、直流充電器室、UPS室的墻壁上均已熏黑；蓄電池外殼、充電器機柜內(nèi)外、UPS裝置內(nèi)外均布滿了厚厚的黑塵；室內(nèi)焦臭味濃烈。動力組蓄電池室屋頂上方的砂漿層已經(jīng)部分脫落，室內(nèi)頂部環(huán)氧樹脂板制成的通風(fēng)風(fēng)道也已脫落。

從外觀上觀察，北側(cè)靠墻的01-36號蓄電池中的上層12個蓄電池頂部塑料防護罩已完全燒熔，外殼熏黑，并出現(xiàn)不同程度的鼓包；中層的12個蓄電池頂部防護罩已有部分因高溫而變形，極柱沒有受損，外殼熏黑，但還能模糊看得到外殼上的文字；下層的12個蓄電池基本沒有受損，僅有粉塵粘附在其表面外殼上。

南側(cè)靠墻的69-104號蓄電池中的上層12個蓄電池頂部塑料防護罩已完全燒熔，外殼變黑，并出現(xiàn)不同程度的鼓包；中層的12個蓄電池頂部防護罩已有部分因高溫而變形，極柱沒有受損，有6個蓄電池外殼熏黑；下層的12個蓄電池基本沒有受損，僅有粉塵粘附在其表面外殼上。

中間段37-68號蓄電池嚴重?zé)龘p，其中上層12個蓄電池極柱完全燒斷，外殼燒熔，已經(jīng)露出極板，匯流條熔化；中層的12個蓄電池極柱較為完整，但外殼也已燒熔露出極板，匯流條部分熔化；下層的12個蓄電池中有2個燒損嚴重，外殼已燒熔露出極板，極柱燒損，匯流條熔化，其他的電池外殼熏黑。

經(jīng)查運行值班記錄，運行人員在事件當(dāng)天交接班時到直流室進行過檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常。出事前運行無任何操作，動力段負荷電流基本為0，其中充電器輸出電流約0.8 A，浮充電壓為234 V。

2 原因分析

(1) 設(shè)備選型不規(guī)范，個別電池質(zhì)量存在問題是本次事件的直接原因。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)個別燒毀電池中內(nèi)部存在疑似短路故障的情況，而對正在運行的同品牌型號的電池檢查中也發(fā)現(xiàn)了個別電池存在著較為嚴重的電池漏液和極線柱、連接片腐蝕現(xiàn)象，電池內(nèi)部發(fā)生故障或者漏液導(dǎo)致電池短路的可能性非常大。因此推斷由電池內(nèi)部短路產(chǎn)生的高溫使其外殼塑料燒熔，引發(fā)了本次火災(zāi)。電力標準DL/ T 637—1997《閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術(shù)條件》4.2.2要求：蓄電池槽、蓋、安全閥、極柱封口劑等的材料應(yīng)具有阻燃性。而事后分別對廠內(nèi)仍使用的同品牌蓄電池外蓋進行了燃燒試驗，發(fā)現(xiàn)蓄電池蓋完全不阻燃，可用打火機點燃，且燃燒劇烈，而對其他品牌電池蓋進行燃燒試驗，均無法用打火機點燃。這表明該品牌的蓄電池蓋子所使用的塑料無阻燃性，這是火勢擴大的首要原因。

(2) 巡檢與維護工作不到位是此次事件的間接原因。運行人員與檢修人員的巡檢與維護工作不夠細致。由電池在線監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)可知，蓄電池組中的第8，9號單節(jié)電池電壓很長時間就已為0，但運行當(dāng)月的定期測量記錄中第8，9號單節(jié)電池電壓仍然正常，而檢修人員也沒有按時對蓄電池進行巡查維護，沒有及時發(fā)現(xiàn)第8，9號單節(jié)電池電壓及內(nèi)阻異常，從而沒有及時對其進行檢查處理。

(3) 設(shè)備交接試驗不規(guī)范。電力標準DL/ T 724—2000《電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術(shù)規(guī)程》要求：新安裝或大修后的閥控蓄電池組，應(yīng)進行I10(即電池10 h放電電流值）全核對性充放電試驗；在3次充放電循環(huán)之內(nèi)，若達不到額定容量值的100 %，此組蓄電池為不合格。但經(jīng)查此組蓄電池的交接試驗記錄，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時只是根據(jù)以往的經(jīng)驗做法放了40 %左右的容量就停止了，沒有嚴格按規(guī)范要求檢驗蓄電池的容量。

(4) 蓄電池室門未關(guān)閉是此次事件擴大的重要原因。由于蓄電池室與直流配電室、UPS室均連在一起，工作人員進出時沒隨手關(guān)閉室與室之間的防火門，造成蓄電池出現(xiàn)火災(zāi)故障后，相鄰室的直流充電器、UPS裝置均受到嚴重的粉塵污染，造成直流充電器、UPS裝置中的精密集成電路控制板壽命縮短。由于火災(zāi)發(fā)生后所有與蓄電池室相連的配電室均濃煙彌漫，還拖延了故障判斷與事故搶險的時間。

3 應(yīng)對措施

(1) 嚴控蓄電池選型，對電池外殼阻燃等級提出明確要求。要求必須使用ABS材料，耐燃等級在UL94V0級以上，并控制好進貨渠道，直接向廠家聯(lián)系購貨，避免買到假貨或者劣質(zhì)貨。對目前還在使用的未采用阻燃材料的蓄電池加強監(jiān)視，并盡快將其全部更換。

(2) 嚴格按照國家標準規(guī)范及廠家要求進行蓄電池的運行維護工作。

① 蓄電池室內(nèi)保持清潔、通風(fēng)，室內(nèi)溫度控制在22-25 ℃之間。

② 每月1次定期測量蓄電池組、單體電池電壓、電池外殼溫度、極柱溫度和環(huán)境溫度。單體電池端電壓的測量不能只在浮充狀態(tài)進行，還應(yīng)在放電狀態(tài)下進行。

③ 巡視中需檢查蓄電池的連接條有無松動和腐蝕現(xiàn)象，如有松動應(yīng)緊固螺絲；檢查殼體有無滲液變形，極柱和安全閥周圍是否有滲液和酸霧溢出，如有應(yīng)及時清潔，保持蓄電池表面干凈。

④ 對新安裝的蓄電池組，應(yīng)進行全核對性放電試驗，以后每隔2-3年進行1次核對性試驗。對已運行6年的蓄電池組應(yīng)每年做1次核對性放電試驗。嚴禁過放電，采用在線檢測單體電池電壓時，當(dāng)單節(jié)電壓降至1.8 V時自動停止放電；核對性放電結(jié)束后，靜置1-2 h，即應(yīng)進行回充電，采用恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電方式進行。若經(jīng)過2-3次全核對性放電，蓄電池組的容量均達不到額定容量的80 %以上，可認為此組蓄電池已失效，時要將蓄電池室與其他配電室之間的連通門關(guān)嚴，嚴禁長期開啟，防止意外事件發(fā)生。

應(yīng)安排更換。

(3) 增強運行與檢修人員的工作責(zé)任心，加強對運行與檢修人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高巡視維護蓄電池技能。加強監(jiān)督管理，保證制度得到落實。

(4) 對蓄電池室進行整改。電力標準DL/ T 5044—2004《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》要求：蓄電池室內(nèi)照明燈具應(yīng)為防爆型，室內(nèi)不應(yīng)裝設(shè)開關(guān)和插座，不應(yīng)吊天棚，也不宜采用折板或槽型天花板。而此次發(fā)生火災(zāi)的蓄電池室內(nèi)均為普通照明燈具并在室內(nèi)裝有開關(guān)，且蓄電池室還吊了天棚。因此應(yīng)將蓄電池室內(nèi)照明燈具改為防爆型，取消蓄電池室天棚，將蓄電池室的照明開關(guān)與通風(fēng)機電源控制開關(guān)改裝到蓄電池室外，同時將蓄電池在線監(jiān)測裝置也改為裝設(shè)在蓄電池室外。另外對與蓄電池室相通的配電室通道進行整改，在設(shè)計規(guī)范允許的前提下，如可將連通門堵死的，則砌水泥磚墻將其徹底隔離；如蓄電池室內(nèi)有電纜豎井的，則應(yīng)在電纜豎井外殼再敷設(shè)一層隔熱防火材料；如因建筑結(jié)構(gòu)等原因確實無法封堵隔離的，則要求正常

1 中華人民共和國電力工業(yè)部.DL/T 637—1997閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術(shù)條件[S].北京：中國電力出版社，1998.

2 中華人民共和國國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會.DL/T 724—2000電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2001.

3 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會.DL/T 5044—2004電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國電力出版社，2005.

2016-05-06。

黃建江(1972-)，男，工程師，主要從事發(fā)電廠電氣運行維護工作，email：13560538886@139.com。