變電站直流系統蓄電池組運行及維護分析

周丹昊

（上饒供電公司，江西 上饒 334000）

1 鎘鎳蓄電池組的運行及維護

1.1 鎘鎳蓄電池組的分類、運行以及監視

在分類上，鎘鎳蓄電池主要包括高倍率鎘鎳蓄電池與中倍率鎘鎳蓄電池，前者是指電池的瞬間放電電流為蓄電池額定容量的3～6倍，后者則是指電池的瞬間放電電流為蓄電池額定容量的1～3倍。

在運行上，鎘鎳蓄電池組正常是保持浮充方式運行，其中高倍率鎘鎳蓄電池的均衡充電壓宜取（1.47～1.48）V×N，而浮充電壓值則宜取（1.36～1.39）V×N；中倍率鎘鎳蓄電池的均衡充電壓宜取（1.52～1.55）V×N，浮充電流值則宜?。?～5）mA×Ah。

在監視上，鎘鎳蓄電池組以監視端電壓值和浮充電流值為主，具體要監視的指標因素包括每只單體蓄電池的液面高度、電壓值、電解液的比重，以及蓄電池的內阻、連接器電阻，蓄電池內電解液的溫度、運行環境溫度等。

1.2 鎘鎳蓄電池組的充電方式

正常充電是對鎘鎳蓄電池采用I5恒流充電方式。當蓄電池電壓值穩步上升到最高并且保持穩定時，蓄電池便充滿了容量，此過程通常為5～7 h。

快速充電是對鎘鎳蓄電池采用2.5I5恒流充電方式，此過程通常為2 h。

浮充充電是對蓄電池長期采用浮充電壓值和浮充電流值充電方式。

無論是哪種方式下的充電，蓄電池電解液的溫度均不能超過35 ℃。

1.3 鎘鎳蓄電池組的放電方式

正常放電是對蓄電池組采用I5恒流連續放電方式。當蓄電池組的端電壓下降到1 V×N時（其中一只鎘鎳蓄電池電壓下降到0.9 V時），蓄電池組便會停止放電，如果放電時間大于5 h，即表明該蓄電池組具備額定容量。

當事故放電交流電源中斷時，蓄電池組的二次負荷以及事故照明負荷將全部由鎘鎳蓄電池組進行供電。如果蓄電池組供電時間較長，并且端電壓下降至1.1 V×N時，其應自動或者手動切斷鎘鎳蓄電池組的供電，以避免由于過放電導致蓄電池組容量虧損過大，而造成恢復送電困難的現象。

1.4 鎘鎳蓄電池組的運行維護

鎘鎳蓄電池有自身特殊特征，比如說電池液面低，每一個鎘鎳蓄電池的側面均存在電解液高度的上下刻線等，同時在蓄電池浮充電運行中，其液面高度還要保持在中線，在電池液面偏低時還要注入純蒸餾水，保持整組電池液面的一致性，并且每三年還須更換一次電解液。

當鎘鎳蓄電池容量下降時，應進行放電電壓低維護，其有效措施在于及時更換電解液以及無法修復的電池，用I5電流進行5 h恒流充電后，將充電電流減到0.5I5電流，繼續過充電3～4 h，停止充電1～2 h后，再用I5恒流放電直至終止電壓，最后以上述方法進行充電和放電，如此反復3～5次，電池容量將得以恢復。

2 閥控蓄電池組的運行及維護

2.1 蓄電池組的運行

為提高蓄電池的使用壽命，要做好初充電（一般初充電由廠方進行）。在正常運行中，應認真監視蓄電池組的端電壓值、每只蓄電池的電壓值、浮充電流值以及蓄電池組和直流母線的對地電阻值與絕緣狀況等。

如果站內只有一組蓄電池，不能退出運行，也不能進行全核對性放電，而只能以I10電流恒流放出額定容量的50%，則在放電過程中，蓄電池組端電壓不得低于2 V×N。放電后應立即用 I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電，反復充放2～3次，恢復蓄電池組容量，查找蓄電池組存在的缺陷。如果站內有兩組蓄電池，可先選取其中一組蓄電池，對其進行全核對性放電，然后以 I10電流恒流放出，直至蓄電池端電壓下降至1.8 V×N，再停止放電，待1～2 h以后，以I10電流進行恒流限壓充電→恒壓充電→浮充電的程序，如此反復充放2～3次，然后恢復蓄電池組容量，并查找蓄電池組存在的缺陷。

在經過3次全核對性放電后，蓄電池容量仍舊達不到額定容量80%以上的情況下，即可認定改組蓄電池使用年限已到，應及時更換。充放電記錄：充放電電流、電池組電壓、電池端電壓、環境溫度、充放電時間。

2.2 日常運行檢查

建立健全運行檢查記錄，一般由值班人員隨班檢查，主要內容有：①控制母線電壓、電流；②合閘母線電壓；③充電電壓、浮充電流；④蓄電池端電壓；⑤環境溫度；⑥電池外觀、衛生及連接情況。蓄電池定期檢查由檢修人員進行，每季度一次，主要內容有：①控制母線電壓、電流；②合閘母線電壓；③充電電壓、浮充電流；④蓄電池端電壓；⑤蓄電池開路電壓；⑥蓄電池內阻；⑦環境溫度；⑧電池是否滲液；⑨電池外殼是否有凹凸、裂紋破碎現象；⑩電池聯接螺絲是否松動；○ 11蓄電池柜（室）衛生情況。以上記錄均應有工作人員簽名并長期保存，以便于對蓄電池運行情況進行分析。

2.3 故障處理

如發現電池極柱上有硫化現象應將其清除，必要時涂抹凡士林。放電時，若出現個別電池電壓低于最低電壓的情況，應及時將其解除放電，必要時還須單獨對其進行過充電處理直到其恢復容量。若發現電池組存在落后電池，但無法恢復容量，則應及時更換電池；同時，如果蓄電池已到使用年限，還應對其進行密切監視，發現任何問題都應及時更換。

2.4 閥控蓄電池的運行維護

檢查人員每半個月應對蓄電池的單體電壓值進行至少一次的檢查，還要查看蓄電池內部連接片是否出現松動和腐蝕現象，查看蓄電池個體是否有滲漏和變形，查看絕緣電阻是否下降以及極柱和安全閥周圍是否發生酸霧溢出等情況。

2.5 閥控蓄電池的故障及處理

分析閥控蓄電池殼體出現異常的相關因素，主要因蓄電池充電電流過大，尤其在充電電壓超過2.4 V×N時，便會造成蓄電池內部發生短路或者局部放電、溫升超標以及閥控失靈等情況。此種情況下，可采取如下方法加以處理，降低充電電流和充電電壓，防止安全閥體發生堵死情況。

此外，即使運行中浮充電壓正常，但一旦放電，蓄電池內部將失水干涸、電解物質變質，而造成電壓很快下降至終止電壓值，此時要及時更換蓄電池。