變電站蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)分析

李燕平

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江供電局，廣東陽(yáng)江529500）

1 變電站蓄電池日常存在的問(wèn)題

蓄電池對(duì)于在緊急情況下保證變電站持續(xù)運(yùn)行具有重要作用，其作為變電站內(nèi)直流電的電源，直接關(guān)系到變電站的供電安全性及可靠性，是二次設(shè)備及通信設(shè)備正常運(yùn)行的保障。然而，蓄電池在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)逐漸老化，由于化學(xué)作用自身被腐蝕，如硫化現(xiàn)象，會(huì)造成蓄電池組的容量不斷降低，甚至效力也會(huì)完全失去，所以變電站內(nèi)蓄電池在日常工作中需要進(jìn)行必要的維護(hù)。

總結(jié)運(yùn)行中的經(jīng)驗(yàn)，蓄電池組最常見(jiàn)的問(wèn)題包括以下幾點(diǎn)：

第一，蓄電池失水而干枯。導(dǎo)致這種情況的主要原因是蓄電池的安全閥門(mén)老化、失去密封性，或是外殼材料的滲透率較高。

第二，蓄電池容量快速降低。其原因也多種多樣，如局部短路、電極腐蝕、極板硫化等情況。

第三，蓄電池的電壓發(fā)生異常。其原因主要有電池過(guò)度充放電、極板腐蝕、電解液濃度過(guò)高、極板硫化等。

第四，蓄電池發(fā)生熱失控。即蓄電池的溫度不斷升高，最后造成蓄電池發(fā)生損壞，這種情況主要是由過(guò)度充電、周圍環(huán)境溫度過(guò)高所致。

2 蓄電池的特點(diǎn)和原理

變電站使用最為廣泛的蓄電池是閥控式密封鉛酸蓄電池，這種蓄電池的工作原理與其他鉛酸蓄電池的化學(xué)原理相同。蓄電池放電過(guò)程中，負(fù)極氧化、正極還原；蓄電池充電過(guò)程中，負(fù)極還原。蓄電池的電極反應(yīng)式如下：

負(fù)極：Pb-2e-+H2SO4→PbSO4+2H+（負(fù)極失去電子）；

正極：PbO2+2e-+H2SO4+2H+→PbSO4+2H2O（正極得到電子）。

在蓄電池充電的過(guò)程中，被電解的水產(chǎn)生的O2在負(fù)極板上被還原成了水，所以蓄電池并沒(méi)有損失水分，因此可做成密封結(jié)構(gòu)。

3 蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

3.1 蓄電池運(yùn)行的要求

首先檢查蓄電池組的平衡性。在蓄電池組浮充三個(gè)月后，測(cè)量各單體蓄電池的電壓，各蓄電池電壓之間的壓差應(yīng)小于100 mV；或者是將充滿電的蓄電池靜置24 h后，測(cè)量各蓄電池的開(kāi)路電壓，各蓄電池的壓差應(yīng)不大于20 mV。若發(fā)現(xiàn)蓄電池之間電壓不平衡，則需對(duì)蓄電池進(jìn)行均充。在這個(gè)過(guò)程中，要注意環(huán)境溫度可能引起蓄電池個(gè)體之間電壓的不平衡。

另外，對(duì)蓄電池的外觀進(jìn)行檢查，主要包括蓄電池的極柱、殼蓋等處有沒(méi)有漏液，蓄電池組附近是否有黃色粉末殘?jiān)?，蓄電池的外殼是否膨脹，蓄電池的安全閥是否正常等。

根據(jù)相關(guān)要求，應(yīng)盡量縮短蓄電池到直流饋線屏之間出線電纜的長(zhǎng)度。一旦站用電或直流系統(tǒng)的交流電源失電，蓄電池在很短的時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的放電電流。為了避免在短時(shí)間內(nèi)電纜溫升過(guò)高造成絕緣破壞，需采用截面較大的電纜。考慮到經(jīng)濟(jì)因素，及電纜的壓降需盡量減小，這條出線電纜應(yīng)盡可能縮短。

3.2 蓄電池的充放電

對(duì)于新安裝的蓄電池，應(yīng)先進(jìn)行核對(duì)性的放電作業(yè)，以檢查蓄電池組的容量。在蓄電池的放電過(guò)程中，如果電流較大，則應(yīng)當(dāng)充電，以防止蓄電池內(nèi)部硫化以及短路事故。在恒壓狀態(tài)下充電時(shí)，電壓應(yīng)維持在2.35 V×n之下，同時(shí)充電電流逐步降低。當(dāng)電流小于0.1C10 3 h后，轉(zhuǎn)為正常浮充狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以防蓄電池出現(xiàn)干枯。另外，為了對(duì)個(gè)別蓄電池進(jìn)行調(diào)整，還需進(jìn)行補(bǔ)充充電。補(bǔ)充充電作業(yè)應(yīng)1～3個(gè)月進(jìn)行一次，以確保蓄電池運(yùn)行的安全。

此外，蓄電池的浮充電壓不能偏高或偏低。若浮充電壓過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致過(guò)充電；若浮充電壓過(guò)低，則會(huì)引起充電不足。對(duì)于額定電壓為2 V的單體蓄電池，浮充電壓一般為2.23～2.27 V，均充電壓一般為2.3～2.4 V。

3.3 蓄電池的日常維護(hù)

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，蓄電池的故障大多是由于對(duì)蓄電池的維護(hù)不當(dāng)引起的。曾經(jīng)大多數(shù)人認(rèn)為蓄電池是免維護(hù)的，這種思想有節(jié)約時(shí)間和人力成本的考慮，但在實(shí)際工作中，需足夠重視蓄電池的維護(hù)工作，具體包括以下幾點(diǎn)：

第一，明確蓄電池的具體維護(hù)項(xiàng)目，比如定期測(cè)量蓄電池兩端電壓、查看連接處有沒(méi)有松動(dòng)、蓄電池本體上有沒(méi)有酸性溶液流出、蓄電池的外殼有沒(méi)有膨脹等。

第二，在蓄電池組運(yùn)行過(guò)程中，要檢查蓄電池的浮充狀態(tài)是否正常，具體數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循說(shuō)明書(shū)的要求。各個(gè)單體蓄電池連接處必須緊密，其電壓降不超過(guò)8 mV；不同蓄電池的壓差應(yīng)小于20 mV。而在蓄電池浮充過(guò)程中，不同蓄電池的壓差也應(yīng)小于50 mV。

4 蓄電池在運(yùn)行過(guò)程中的注意事項(xiàng)

對(duì)蓄電池的性能有幾種檢測(cè)方法：

4.1 放電法

將蓄電池組從供電系統(tǒng)中脫離出來(lái)，加上負(fù)荷以10小時(shí)率的電流進(jìn)行放電，同時(shí)測(cè)量蓄電池的電壓，當(dāng)單節(jié)蓄電池的電壓降到1.8 V后，則立即停止放電，并根據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算出蓄電池組的容量。

4.2 電壓巡檢法

在蓄電池的放電狀態(tài)下，對(duì)每一個(gè)蓄電池的端電壓進(jìn)行巡回檢測(cè)，找出端電壓降低速度最快的那節(jié)電池，再對(duì)這一節(jié)蓄電池進(jìn)行放電檢測(cè)，以確認(rèn)其其容量。該方法比較簡(jiǎn)單，但主要針對(duì)嚴(yán)重失效的蓄電池，并沒(méi)有辦法反映每個(gè)蓄電池的實(shí)際情況，無(wú)法判斷蓄電池之間的性能差異。

4.3 測(cè)量蓄電池的內(nèi)阻

蓄電池的一些故障，如板柵腐蝕、接觸不良、活性物質(zhì)可用量減少等，都會(huì)導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻變大、電導(dǎo)變小，因此對(duì)蓄電池的電導(dǎo)或電阻進(jìn)行測(cè)量可判斷蓄電池故障信息。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，蓄電池作為變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一，在保障變電站設(shè)備運(yùn)行的安全性方面發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，也發(fā)生過(guò)一些由于蓄電池在緊急情況下無(wú)法提供可靠直流電源而引發(fā)的嚴(yán)重事故，更加凸顯出了蓄電池運(yùn)行和維護(hù)的重要性。供電可靠性要求的提高，對(duì)蓄電池的有效運(yùn)行提出了新的要求，對(duì)于變電站的蓄電池，不僅要使用更可靠的產(chǎn)品，也需要提高其維護(hù)水平，從而保證變電站的安全運(yùn)行，為變電站設(shè)備提供可靠的直流電源保障。

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