蓄電池日常維護的注意事項分析

龍 徐

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

0 引言

目前，在蓄電池的維護中，缺少專業(yè)的儀器對蓄電池的狀態(tài)和參數(shù)進行全面檢測。特別是蓄電池容量測試，仍采用人工記錄的方式，工作量大、操作繁瑣，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較低。同時在蓄電池運維過程中，由于工作人員的重視程度不夠，許多蓄電池組常常未能定期進行容量測試，甚至從未做過容量測試。蓄電池在長時間運行過程中，由于物理和化學(xué)的作用會發(fā)生劣化，個別蓄電池甚至?xí)诔浞烹娺^程中發(fā)生燃燒或爆炸。在緊急情況下，變電站內(nèi)的設(shè)備需要蓄電池作為直流電源，若此時蓄電池組發(fā)生問題不能提供穩(wěn)定的直流電源，一旦發(fā)生外部線路故障，極有可能造成越級跳閘，導(dǎo)致事故范圍擴大，近年來便有多起類似事件發(fā)生。因此需要重視蓄電池的日常維護，提前發(fā)現(xiàn)劣化蓄電池，以確保直流系統(tǒng)能夠保證變電站的安全持續(xù)運行。

1 蓄電池的常見故障及日常維護

1.1 蓄電池常見故障

變電站內(nèi)的蓄電池組在運行過程中，可能會失效，出現(xiàn)浮充電壓異常、內(nèi)阻偏大、短路、極板軟化、硫酸鹽化、失水等現(xiàn)象，主要表現(xiàn)如下：

第一，蓄電池組在運行過程中容量與其標(biāo)稱容量相差很大，這可能由多種原因造成，如蓄電池的硫酸鹽化，會在電池負極表面形成硫酸鉛層，蓄電池的溶解度大大降低，化學(xué)反應(yīng)減弱，也會堵塞電解液與活性物質(zhì)的接觸通道，造成電池容量降低；板柵腐蝕也是容量降低的重要原因。目前市面上各種材料制成的板柵在蓄電池的充電過程中都可以被氧化，會造成活性物質(zhì)失效；電池的骨架板柵有抗腐蝕能力，但在酸性電解液中長期運行，也會發(fā)生金屬腐蝕，導(dǎo)致板柵裂隙甚至斷裂，造成蓄電池容量下降。在日常維護過程中，可通過容量測試或內(nèi)阻在線測試等方法，發(fā)現(xiàn)蓄電池容量下降的問題并及時處理。

第二，蓄電池內(nèi)部短路。蓄電池的正負極板間一般由隔膜隔開，但如果發(fā)生穿透，則蓄電池內(nèi)部的正負極板會直接導(dǎo)通，發(fā)生短路。嚴(yán)重的短路可造成該蓄電池電壓為零，并伴隨熱失控現(xiàn)象。

第三，蓄電池開路，沒有電壓輸出。蓄電池開路一般不是完全斷路，而是虛接。在虛接處會有很大的內(nèi)阻，造成蓄電池容量下降，一般是由于蓄電池制造過程中焊接工藝缺陷所致。蓄電池開始都正常，在運行一段時間后會出現(xiàn)虛焊，產(chǎn)生裂隙。在蓄電池運行過程中，虛焊部位會產(chǎn)生尖端腐蝕，致使裂隙變大，最終導(dǎo)致蓄電池開路。在變電站直流系統(tǒng)發(fā)生故障后，如果蓄電池組因發(fā)生開路而失效，不能提供穩(wěn)定的直流電源，則可能造成嚴(yán)重的后果。

1.2 蓄電池投運前的維護

選擇質(zhì)量好的蓄電池。要結(jié)合實際情況，綜合考慮變電站的經(jīng)常性直流負荷和站內(nèi)事故照明負荷選擇合適的蓄電池容量配置。同時，不能將不同廠家和不同容量的蓄電池串聯(lián)使用。

選擇蓄電池組主充電設(shè)備模塊時，主充電設(shè)備模塊要有實時監(jiān)控和智能化管理的功能，以便維護人員觀察直流系統(tǒng)實時的工作狀態(tài)。要有備用模塊，當(dāng)主充電設(shè)備發(fā)生異常時，備用模塊應(yīng)可自動投入，以確保蓄電池不會過放電。

在蓄電池使用前進行維護。設(shè)置運行參數(shù)，如蓄電池的浮充電壓、均充電壓、轉(zhuǎn)浮充數(shù)據(jù)、溫度補償系數(shù)、交流欠壓值、交流過壓值以及充電限流值等。這些參數(shù)對蓄電池的運行及使用壽命十分重要，不當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置會造成蓄電池壽命縮短。

如果蓄電池超過三個月的時間沒有使用，則在投入使用前需要對其進行補充電。

1.3 蓄電池的日常運行維護

周圍環(huán)境的溫度對蓄電池的各項參數(shù)及使用壽命均有較大影響。一般情況下，蓄電池室的環(huán)境溫度應(yīng)在22～25℃之間，這能夠延長蓄電池的使用壽命，并使其保持最佳的容量。

運行人員需定期對蓄電池各種參數(shù)進行檢查并做好記錄，如發(fā)現(xiàn)突變因素，則應(yīng)立即查明突變原因，如果確定是故障則要及時處理。保存蓄電池測試記錄數(shù)據(jù)，每隔一段時間后，將蓄電池現(xiàn)在的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進行對比，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏移很大，則應(yīng)及時處理。為了保證電池容量維持在最佳狀態(tài)，每年蓄電池組都要進行容量恢復(fù)試驗，對電池內(nèi)的活化物質(zhì)進行激活，提高蓄電池的容量。

1.4 蓄電池充電裝置的維護

對于蓄電池充電裝置的維護，應(yīng)定期檢查其交流輸入電壓、直流輸出電壓，確保直流輸出電壓、電流在正常范圍；核對有無突發(fā)異常情況，設(shè)備及電纜的絕緣狀態(tài)是否正常。一旦交流電源發(fā)生中斷，直流母線會由蓄電池組進行供電。當(dāng)蓄電池組放電容量超過額定容量的20%時，如果交流電源供電已經(jīng)恢復(fù)，則應(yīng)立即啟動充電裝置對蓄電池組進行充電。

2 密封鉛酸蓄電池的充放電

2.1 核對性充放電

新安裝或大修后的蓄電池組需進行核對性額定容量充放電試驗。放電電流應(yīng)固定，在放電完成后應(yīng)立即進行充電，防止蓄電池內(nèi)部發(fā)生硫化現(xiàn)象，避免蓄電池內(nèi)部短路。這個過程一般采用恒流充電，當(dāng)蓄電池組端電壓達到2.23×n V后，自動轉(zhuǎn)為恒壓充電。

蓄電池內(nèi)部充放電原理如圖1所示。

圖1 蓄電池充放電原理

2.2 恒壓充電

在2.35×n V的恒壓下充電電流會逐漸降低，當(dāng)電流降低至0.1I10時，充電裝置開始計時，整定時間結(jié)束時，充電裝置自動轉(zhuǎn)為浮充電，浮充電壓一般為2.25×n V。在浮充電過程中需進行溫度補償，即充電電壓隨環(huán)境溫度變換進行補償，避免蓄電池失水干涸。溫度補償?shù)闹行臏囟?、補償斜率都可根據(jù)實際情況靈活設(shè)置。

2.3 補充充電

為應(yīng)對蓄電池在運行中因浮充電流調(diào)整存在的問題，解決電池自放電和爬電漏電導(dǎo)致的容量虧損，每3個月需進行一次補充充電，確保蓄電池組維持額定容量，能夠安全可靠運行。

2.4 事故放電和自動充電

當(dāng)變電站交流電源失壓時，蓄電池組立即為主要負荷和事故照明提供直流電源。如蓄電池組端電壓降低到2×n V后外部電源還沒有未恢復(fù)送電，則要斷開蓄電池組的供電，防止蓄電池組過放電。交流電源恢復(fù)送電后，充電裝置要立即對蓄電池進行恒流充電—恒壓充電以及浮充電，使得蓄電池恢復(fù)到正常狀態(tài)。

3 結(jié)語

蓄電池是直流系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)系到變電站運行的安全性和可靠性。根據(jù)變電站的實際情況制定蓄電池的運行維護方案，保證直流系統(tǒng)的安全性，可以提高變電站的運行維護水平。

[1]李宇村，朱鵬.淺談變電站蓄電池日常維護及應(yīng)急處置[J].電力安全技術(shù)，2014，16（10）：56-58.

[2]馬一峰，韓玉.延長變電站閥控式蓄電池使用壽命的日常維護方法[J].蓄電池，2010，47（1）：30-32.

[3]蘆秀巖，黃明，周宇曦.變電站蓄電池日常維護及應(yīng)急處置探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（35）：235.

[4]王軍.基于電導(dǎo)技術(shù)的蓄電池日常測試與維護[J].數(shù)字傳媒研究，2017，34（5）：76-80，83.