淺談變電所直流蓄電池的維護

【摘 要】在變電站中，直流系統是核心，為斷路器分、合閘及二次回路中的繼電保護、儀器儀表、事故照明等提供能源。而在直流系統中，提供能源的主要是蓄電池，因此蓄電池相當于變電站整個二次系統的心臟，為二次系統的正常運行提供動力。因此，蓄電池的穩定性和在放電過程中提供給負載的實際容量對確保電力設備的安全運行具有十分重要的意義。

【關鍵詞】蓄電池；直流系統；安裝；維護

1.蓄電池的運行維護現狀

目前寧夏330kV變電站配置了500Ah兩組蓄電池；750kV變電站配置了800Ah兩組蓄電池。但目前，單位缺乏必要的專業儀器儀表對蓄電池參數進行全面檢測。尤其對蓄電池組容量測試大多沿用傳統的大電阻放電人工記錄的方法，這是一項操作繁瑣、工作量大、效率低、準確度差的工作。由于對蓄電池組維護的重視度不夠，大部分蓄電池組均未能按照規程要求的周期性進行容量測試，甚至存在蓄電池從工程竣工交付使用后沒有做過一次容量測試的情況。隨著電網建設的加快，變電站數量每年以15%的速度增長，定期檢測方法沒有革新，仍按傳統的每周對蓄電池組各單體電池進行測量，每月全面測量，記錄電池電壓、蓄電池組環境等。蓄電池組端電壓與容量并沒有直接關系，從電壓測量無法準確的判斷出電池組的整體容量，這樣我們雖然付出了大量的人工，卻沒能取得如期的效果，沒能及時發現蓄電池的隱患。

2.新電池的使用和維護

目前，各變電站對蓄電池的監視，可以利用直流控制系統來完成，對每只蓄電池電壓的監測，采取停止浮充狀態下，進行監測。蓄電池監測維護的情況將直接影響蓄電池的使用壽命。新安裝的蓄電池應進行全核對性容量沖放電試驗，放電電流一般根據10小時放電率這個原則進行放電（即根據電池容量和應在10小時完成放電算出放電電流），放電時應通過放電儀進行監測，單體電壓不能低于1.8V，待放電結束后，應立即對蓄電池組進行充電，避免發生電池內部的硫化現象，而導致電池內部短路。對蓄電池組充電可使用該蓄電池組所接的直流充電機對其進行充電，如圖：

例如對1組蓄電池進行充電時，應將母聯開關合上，使2組蓄電池帶整個直流母線，然后退出1組蓄電池，用1號充電機對其充電。此時充電先采用恒流均充，當蓄電池組端電壓上升到2.23V*n（n為蓄電池數量）時，充電機將自動轉為浮充電。新電池在投入使用后首先要進行補充充電。

2.1浮充電壓對蓄電池使用的影響

蓄電池浮充電壓的選擇是對電池維護的好壞的關鍵。如果選擇的太高，會使浮充電流太大，不僅增加能耗，對于密封電池來說，還會因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸。如果選擇太低，則會使電池應長期充電不足而導致壽命縮短。

2.2恒壓充電

恒壓充電一般采用每只蓄電池平均端電壓為2.25-2.35V的恒定電壓充電。當蓄電池放出很大容量而電勢較低時，充電之初為防止充電電流過大，充電整流器應具有限流特性，故仍處于恒流充電狀態。當充入一定容量后，蓄電池電勢升高，充電電流才逐漸減小。這種充電方式由于有以下優點而被廣泛使用：

充電末期充電電流很小，故氫氣和氧氣的產生量很小。它能改善勞動條件、降低機房標準，是全密閉電池適用的充電方式。充電末期的電壓低，對程控電源等允許用電壓變化范圍較寬的用電設備供電時，可在不脫離負載的情況下正常充電，以簡化操作，提高可靠性。整流器的輸出電壓最大值較小，可減小整流器中變壓器的設計重量。

在2.35V*n的恒壓充電下，0.1C10的充電電流逐漸減小，當充電電流逐漸減小至0.1C10時，充電裝置的倒計時開始啟動，幷維持3小時不變。當整定的倒計時結束時，充電裝置自動轉為浮充電，浮充電壓為2.23V*n。同時在浮充電過程中要進行溫度補償，即對每只單體蓄電池充電電壓隨環境溫度給予一定量得補償，避免蓄電池因失水干涸而失效。中心溫度、補償下限、補償上限、補償斜率均可根據電池性能靈活設置。

2.3補充充電

為了彌補運行中因浮充電流調整不當，補償不了電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，設定1-3個月，自動的進行一次恒流充電——恒壓充電——浮充電的補充充電，確保蓄電池組隨時都具有額定容量，以保證運行安全可靠。

2.4事故放電和自動充電

當電網解列或故障、交流電源中斷時，蓄電池組立即承擔起主要負荷和事故照明負荷，若蓄電池端電壓下降到2V*n時，電網還未恢復送電，應自動或手動斷開蓄電池組的供電，以免因蓄電池組過放電而損壞。交流電源恢復送電時，充電裝置將自動或手動進入恒流充電——恒壓充電——浮充電，并恢復到正常運行狀態。

3.蓄電池的運行維護

（1）在巡視中應檢查蓄電池的單體電壓值，連接片有無松動或腐蝕現象，殼體有無滲漏和變形，極位與安全閥周圍是否有酸霧溢出。

（2）備用擱置的蓄電池，每3個月進行一次補充充電。

（3）蓄電池的溫度補償系數受環境溫度影響，基準溫度為25℃時，每下降1℃，單體蓄電池浮充電壓值應提高3-5mV。

（4）根據現場實際情況，應定期對蓄電池組做外殼清掃工作。

4.蓄電池的故障及處理

4.1蓄電池殼體異常

造成的原因有：充電電流過高，充電電壓超過了2.4V*n，內部有短路局部放電、溫升超標、閥控失靈。

處理方法：減小充電電流以后，降低充電電壓，檢查安全閥體是否堵死。

4.2運行中浮充電壓正常，但一放電，電壓很快下降到終止電壓值，原因是蓄電池內部失水干涸、電解物質變質

處理方法：更好蓄電池。

5.結束語

直流系統是變電所的一個重要組成部分，對變電所的正常運行起著重要的作用，它的設計方案是否合理、驗收是否能夠嚴格把關、日常維護是否到位直接影響著變電站的可靠性。在變電所直流系統的設計、驗收、運行維護的各個環節中要認真對待、抓住其關鍵點，這樣才能確保變電所的安全運行，為防止和杜絕變電所直流（下轉第188頁）（上接第129頁）系統事故，我們對變電所的直流系統的不足應進一步完善，消除了造成直流系統故障的安全隱患，進一步減小了變電所發生直流系統事故的可能性，在保證直流系統安全穩定運行的同時也保證了繼電保護及自動裝置的可靠運行，確保電網的安全穩定運行。

【參考文獻】

[1]國家電網公司十八項電網重大反事故措施[Z].

[2]電力系統繼電保護實用技術問答（第三版）[M].

[3]電力工程直流系統設計技術規程[S].

[4]寧夏電力調度規程.