變電站蓄電池運(yùn)行常見故障原因及措施探究

肖麗雄

在變電站運(yùn)行過程中蓄電池一旦發(fā)生故障，將會導(dǎo)致變電站的保護(hù)裝置、通信設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等重要直流負(fù)荷出現(xiàn)異常，主要表現(xiàn)為運(yùn)行方式的切換過程中出現(xiàn)短暫的交流失電現(xiàn)象，可能造成保護(hù)裝置拒動、保護(hù)裝置誤動和保護(hù)越級跳閘等嚴(yán)重后果[1]；另一方面，蓄電池主要是依靠電解原理運(yùn)行的，蓄電池內(nèi)部存在著氧氣與氫氣的循環(huán)現(xiàn)象，一旦發(fā)生故障，在某種極端情況下可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，嚴(yán)重影響變電站的安全可靠運(yùn)行，不利于保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定。因此，在變電站蓄電池的運(yùn)行過程中應(yīng)針對常見的故障原因進(jìn)行分析，繼而提出相應(yīng)的解決措施和預(yù)防措施。

1 變電站蓄電池運(yùn)行過程中常見故障的原因分析

變電站蓄電池在實(shí)際運(yùn)行過程中常見的故障及其發(fā)生的原因主要有以下幾個方面：①板柵的變形及腐蝕：板柵出現(xiàn)變形及腐蝕主要是由于蓄電池在充電過程中電解質(zhì)中的分子在兩個電極部位發(fā)生反應(yīng)，還在負(fù)極板柵及正極板柵之間發(fā)生氧化反應(yīng)，長時間充電會導(dǎo)致板柵外部被包裹上密集的氧化物質(zhì)，使得板柵的外形在時間的積累下逐漸變形，最終導(dǎo)致腐蝕及變形現(xiàn)象的出現(xiàn)[2]。②失水：失水屬于蓄電池在使用過程中最為常見的故障現(xiàn)象之一，主要是由于以下原因?qū)е碌?，蓄電池在運(yùn)行過程中屬于完全封閉的狀態(tài)，蓄電池內(nèi)部的水分正常情況下不會出現(xiàn)流失問題，但一旦蓄電池受到外部力量的作用將會導(dǎo)致電池殼體出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部大量水分出現(xiàn)流失；或者是由于蓄電池在使用過程中內(nèi)部的氫氣及氧氣產(chǎn)生化合反應(yīng)產(chǎn)生大量水，但由于氣體化合效率不高導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部化合產(chǎn)生水的量不多，逐漸出現(xiàn)失水現(xiàn)象；繼而是由于使用蓄電池的過程中溫度過高、過充電流較大及安全閥開閥壓力較低等因素導(dǎo)致蓄電池失水。③酸鹽化：蓄電池在日常的使用及運(yùn)行過程中長期處于充電不足的狀態(tài)導(dǎo)致浮充電壓較低，放電后未能及時進(jìn)行有效的電量補(bǔ)充，或由于電池長時間擱置不使用等因素導(dǎo)致蓄電池的負(fù)極出現(xiàn)一種粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛，由于硫酸鉛較難溶解加上蓄電池出現(xiàn)的失水現(xiàn)象將會導(dǎo)致硫酸濃度異常升高，加速硫酸鉛的生成，酸鹽化的現(xiàn)象導(dǎo)致蓄電池的容量明顯不足，甚至導(dǎo)致蓄電池開路情況的出現(xiàn)[3]。④活性物質(zhì)軟化：蓄電池在循環(huán)反復(fù)的運(yùn)行及使用過程中，蓄電池的晶型由原本的Or型轉(zhuǎn)化為B型，B型的晶粒相對來說具有細(xì)小及結(jié)合力較差等特點(diǎn)，逐漸削弱了活性物質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致活性物質(zhì)泥化現(xiàn)象及蓄電池?zé)o法正常使用的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2 變電站蓄電池運(yùn)行過程中常見故障的解決對策

2.1 科學(xué)合理的選擇變電站蓄電池

變電站蓄電池是直流系統(tǒng)的重要組成部分，為減少或避免故障的發(fā)生，應(yīng)在源頭上把好關(guān)，首選應(yīng)選擇性能好、品質(zhì)高的蓄電池，杜絕使用質(zhì)量差的蓄電池，其次要做好蓄電池的驗(yàn)收，通過對蓄電池組進(jìn)行核對性放電試驗(yàn)，測知蓄電池組的實(shí)際容量，及時發(fā)現(xiàn)電池質(zhì)量問題，消除潛在的安全隱患。根據(jù)變電站保護(hù)裝置、通信設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等直流負(fù)荷及交流失電情況下的事故照明負(fù)荷情況，科學(xué)合理的選擇蓄電池的容量，對變電站兩組蓄電池的負(fù)荷進(jìn)行合理分配，減少或避免蓄電池在運(yùn)行及使用過程中出現(xiàn)過放電，有利于延長蓄電池的使用壽命[4]。

2.2 做好變電站蓄電池的運(yùn)行維護(hù)管理

在變電站蓄電池的運(yùn)行使用過程中應(yīng)重視日常的巡視檢查和運(yùn)行維護(hù)工作，從蓄電池運(yùn)行的環(huán)境溫度控制、蓄電池的浮充電流、蓄電池單體電壓及終端電壓蓄電池容量、蓄電池的接線螺栓情況等進(jìn)行檢查，變電站蓄電池工作過程中的環(huán)境溫度是決定蓄電池內(nèi)阻、自放電、使用壽命及放電容量的主要影響因素，蓄電池的開關(guān)電源雖然具有溫度的補(bǔ)償功能，但由于調(diào)整幅度及靈敏度具有一定的限制，使得環(huán)境溫度的影響較大，在日常運(yùn)行及使用過程中維護(hù)人員應(yīng)每天測量和記錄蓄電池的運(yùn)行環(huán)境溫度，根據(jù)實(shí)際的溫度情況及時進(jìn)行控制及調(diào)整，盡量將環(huán)境溫度控制在23℃左右，避免由于溫度過高或過低造成蓄電池壽命縮短，提高蓄電池的最佳容量[5]。每天針對蓄電池的浮充電流是否合格這一指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測及記錄，當(dāng)蓄電池浮充電流出現(xiàn)異常時及時處理；針對蓄電池單體電壓及終端電壓進(jìn)行每月一次的檢測，一年進(jìn)行一次蓄電池容量恢復(fù)試驗(yàn)，活化蓄電池內(nèi)的活化物質(zhì)，將電池的容量恢復(fù)；在蓄電池不均衡性較為凸顯及出現(xiàn)較大的放電操作后，或每隔三個月采用均衡的方式對電池進(jìn)行補(bǔ)充充電；每周檢查一次蓄電池的接線螺栓是否出現(xiàn)發(fā)熱想象，每個月針對蓄電池的外觀是否出現(xiàn)變形進(jìn)行檢查，一年檢查兩次連線、螺栓是否出現(xiàn)松動、腐蝕及污染現(xiàn)象，及時將螺栓擰緊，清理接頭。在充放電試驗(yàn)過程中應(yīng)嚴(yán)格按照蓄電池核對性試驗(yàn)要求，實(shí)時監(jiān)視放電過程，密切關(guān)注單節(jié)電池電壓、容量、內(nèi)阻變化情況，準(zhǔn)確記錄實(shí)時數(shù)據(jù)。同時，對變電站整流充電模塊及站用電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保變電站設(shè)備安全運(yùn)行。

2.3 落實(shí)變電站蓄電池的消防措施及合理設(shè)置運(yùn)行參數(shù)

變電站蓄電池安裝的位置通常與其他重要的設(shè)備距離較近，為了防止蓄電池故障出現(xiàn)的爆炸火災(zāi)現(xiàn)象，將損失降至最低范圍內(nèi)，應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的預(yù)防對策，做好蓄電池的防爆、防火預(yù)控及應(yīng)急處理方案，最大程度上減少故障帶來的損傷。此外，在蓄電池運(yùn)行及使用過程中應(yīng)及時關(guān)注均充電壓、浮充電壓、轉(zhuǎn)均充數(shù)據(jù)、溫度補(bǔ)償系數(shù)、交流過壓水平、交流欠壓水平、充電限流水平等參數(shù)，這些參數(shù)對于蓄電池的運(yùn)行及使用具有一定的影響，在運(yùn)行過程中應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)置[6]。

3 結(jié)語

變電站蓄電池在實(shí)際的運(yùn)行過程中較為常見的故障現(xiàn)象主要是板柵的變形及腐蝕、失水、酸鹽化及活性物質(zhì)軟化等，為了有效的減少或避免這類故障的出現(xiàn)，在變電站蓄電池的運(yùn)行使用過程中，電力企業(yè)應(yīng)通過科學(xué)合理的選擇蓄電池、合理配置蓄電池容量及負(fù)荷、做好變電站蓄電池的巡視檢查和運(yùn)行維護(hù)以及落實(shí)變電站蓄電池的消防措施及合理設(shè)置運(yùn)行參數(shù)等途徑及措施提高變電站蓄電池使用的安全性，延長蓄電池的使用壽命，以確保電力安全可靠的供應(yīng)。