變電站蓄電池狀態(tài)監(jiān)測與在線核容活化研究

汪昌元　朱萬生　陳墨煖　徐玉鳳　李永祥

摘要：蓄電池是變電站重要的電源之一，如果我們將變電站看作是一個人，那么蓄電池便是變電站的心臟。一旦蓄電池出現(xiàn)了問題將會引發(fā)一系列安全事故，不利于變電站的正常運(yùn)行，對人們正常的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生不利影響。本文對變電站蓄電池狀態(tài)監(jiān)測與在線核容活化進(jìn)行了具體分析。

關(guān)鍵詞：變電站;蓄電池;狀態(tài)監(jiān)測;在線核容活化

前言：目前，我國變電站蓄電池在實際運(yùn)行中仍然存在著很多問題尚待解決，一旦相關(guān)工作人員不能及時解決該問題將會出現(xiàn)蓄電池劣化嚴(yán)重、蓄電池開路被損壞等問題。如果蓄電池的容量大幅度下降，那么發(fā)出的警告將會存在一定的滯后性，進(jìn)而出現(xiàn)變壓器被燒毀的問題。針對以上問題，相關(guān)部門和工作人員要制定一套科學(xué)合理的解決方案。

1.變電站蓄電池監(jiān)測維護(hù)中存在的問題

目前，我國大部分變電站在監(jiān)測變電站蓄電池運(yùn)行狀態(tài)過程中經(jīng)常會使用在線和離線相結(jié)合的方式。其中在線負(fù)責(zé)仔細(xì)監(jiān)測蓄電池的電壓，而離線則包含核容放電、內(nèi)阻測試和電壓監(jiān)測等等，使用這種方法來監(jiān)測變電站的蓄電池的容量、活化會出現(xiàn)以下幾個方面的問題：

不能及時發(fā)現(xiàn)被劣化的蓄電池

實踐證明，核容放電和內(nèi)阻測試是發(fā)現(xiàn)劣化蓄電池的重要途徑，但是在浮充電壓下他們并不能有效的測量電壓。如果配置的電池巡檢裝置只具備監(jiān)測電壓的功能，并且蓄電池內(nèi)的電阻大幅度增加，但是受到這浮充電壓的影響，用于測試劣化電池的單體電壓幾乎不會發(fā)生任何變化[1]。同時由于大部分的巡檢裝置測量缺乏準(zhǔn)確性，因此其警告功能不能被充分的發(fā)揮。人工內(nèi)阻雖然可以找到劣化的電池，但是它的判斷標(biāo)準(zhǔn)會出現(xiàn)一定的問題，雖然核容放電具有較高的明確性，但是其及時性較低。

1.2不能及時、準(zhǔn)確掌握蓄電池的容量

現(xiàn)階段，我國變電站在實際運(yùn)行中只有合理的利用核對性放電實驗才能實現(xiàn)掌握蓄電池的容量的目的。在核對性放電過程中，變電站主要依靠人工進(jìn)行，但是人工成本較高且工作量較大，人工現(xiàn)場工作的復(fù)雜性較高，部分工作人員不能清晰的掌握和了解蓄電池中的具體容量是多少，只有系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰或者蓄電池出現(xiàn)了一系列故障變電站的工作人員才能發(fā)現(xiàn)，這不利于提升變電站電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1.3在線自動核對放電安全性較低

目前，我國部分變電站在建立變電站試點中會使用自動核對性充放電或者遠(yuǎn)程核對性充方電[2]。同時工作人員需要適當(dāng)?shù)母闹绷鞫位芈罚尤敕烹婋娮?，但是?jīng)常會出現(xiàn)放電電阻柜內(nèi)安全性較低，直流充放電回路重構(gòu)缺乏穩(wěn)定性的問題。

1.4電池活化中存在的問題

現(xiàn)階段，我國變電蓄電池的活化工作對均衡充電、放電性實驗的依賴性較高。一旦放電實驗和均衡充電存在一定的問題或者故障，那么將會無法充分發(fā)揮其活化的功能。只有在蓄電池活化存在的放和充雙向時，才能實現(xiàn)電池的活化。一旦沒有了核對性的放電，蓄電池便只有充電活化的功能，這樣不利于蓄電池壽命的延長。

2.變電站蓄電池監(jiān)測和維護(hù)的具體思路

為了更加快速、有效的解決變電站蓄電池在實際運(yùn)行中存在的問題，變電站相關(guān)工作人員需要健全和完善蓄電池狀態(tài)監(jiān)測，提升蓄電池在線維護(hù)的方法的科學(xué)性，進(jìn)而更加全面的解決蓄電池在線活化和問題在線核容的問題。

在變電站蓄電池狀態(tài)監(jiān)測方面，不僅要對蓄電池電壓進(jìn)行常規(guī)性的監(jiān)測，而且要充分考慮和監(jiān)測蓄電池的實際容量、表面溫度以及其實際內(nèi)阻，及時警告蓄電池中存在的容量缺失、電池劣化等問題[3]。目前我國變電站在溫度監(jiān)測、內(nèi)阻和電池電壓方面趨于成熟，其存在的主要問題是在保證安全和直流有二次回路的前提下合理的校核蓄電池的實際容量。在自動在線核容方面，要合理的調(diào)整和更改充電機(jī)的均充程序，在進(jìn)行均充前，工作人員要合理的添加符合放電的流程。其主要步驟是：在啟動均充程序過程中，工作人員要合理的設(shè)置自動降低充電機(jī)的浮充電壓，促使變電站的蓄電池正常放電，當(dāng)其放電到一定的電壓后，充電機(jī)會立刻變成原有的狀態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)蓄電池的自動轉(zhuǎn)化。在實際的放電過程中，合理利用積分的方法，充分釋放出蓄電池中的容量，并且仔細(xì)的對比每次的放電，以內(nèi)阻測試為基礎(chǔ)，及時預(yù)警蓄電池容量不足的情況[4]。在自動在線活化方面，保證蓄電池充電的均衡性，實現(xiàn)蓄電池整組的活化。以掛接的每一個蓄電池的功能為基礎(chǔ)，及時活化蓄電池。對于過充的蓄電池要及時的放電，對于欠充的蓄電池要及時的補(bǔ)充電，進(jìn)而有效的處理蓄電池在線活化問題。

3.變電站蓄電池監(jiān)測和維護(hù)具體的實施方法

在變電站蓄電池狀態(tài)監(jiān)測過程中，預(yù)判劣化蓄電池是重要的功能之一。在各種充放電的狀態(tài)下，可以全面、仔細(xì)的監(jiān)測蓄電池的狀態(tài)和實際參數(shù)，并且全面、仔細(xì)的分析蓄電池的狀態(tài)，進(jìn)而判斷蓄電池是否會出現(xiàn)劣化，進(jìn)而及時發(fā)出預(yù)警。在浮充電狀態(tài)下，相關(guān)工作人員可以以單體電壓和電池內(nèi)阻為基礎(chǔ)，仔細(xì)的判斷劣化電池[5]。當(dāng)某蓄電池的內(nèi)阻高于平均值時，蓄電池便會出現(xiàn)劣化預(yù)警，通常情況下內(nèi)阻高于一定的范圍內(nèi)，其容量不會滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這時工作人員要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼āＭ瑫r在充放電狀態(tài)下，工作人員要以蓄電池的溫度、單體電壓為基礎(chǔ)合理的判斷劣化電池，其主要原因是在充放電狀態(tài)下使用電壓判斷劣化的電池的難度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浮充電。其主要原因是在充放電狀態(tài)下電壓變化的靈敏性較高，很容易與平均電壓拉開距離，這樣會提升判斷的準(zhǔn)確性。

結(jié)語：變電站工作人員要加強(qiáng)蓄電池狀態(tài)監(jiān)測工作，充分發(fā)揮其在線活化和在線核容價值，及時、準(zhǔn)確的警告容量缺失和電池劣化問題，在一定程度上降低了維修人員的工作量，實現(xiàn)了蓄電池免維護(hù)的目標(biāo)。

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