蓄電池的正確使用和維護

劉亞波 孫興

摘 要：蓄電池是變電站直流系統的一個重要組成部分，蓄電池在供電可靠性保障和提高方面起到了十分重要的作用，現階段使用較為廣泛的蓄電池主要是全密封鉛酸蓄電池，這類蓄電池具有免維護的優點，但相應地，電池密封也給蓄電池的日常維護和巡視帶來較大困擾。

關鍵詞：蓄電池；正確維護；使用

1 影響蓄電池正常使用壽命的因素（主要指免維護的鉛酸蓄電池）

1.1 運行環境溫度因素。周圍運行環境溫度較高是影響蓄電池正常使用壽命的重要因素，大部分蓄電池的生產廠家要求蓄電池的正常運行環境溫度應在15～20℃之間，蓄電池在正常使用時，隨著周圍環境溫度的升高，蓄電池的放電能力也會得到相應提高，但是若周圍環境溫度超過25℃時，溫度每升高10℃，蓄電池的正常使用壽命就會減半。

1.2 蓄電池的過度放電。對蓄電池來講，被過度放電也是影響蓄電池正常使用壽命的另一個重要因素。這種現象主要發生在變電站交流電源停電以后，使用蓄電池作為負載的供電電源期間。當蓄電池被過度放電時，尤其是當蓄電池過度放電到輸出電壓接近零時，會導致電池內部電解液中大量的硫酸鉛被吸附到電池內部陰極導體的表面，導致電池陰極發生“硫酸鹽化”現象。由于硫酸鉛屬于絕緣體，在陰極導體表面大量形成會對電池的充、放電性能產生不利的影響，在陰極導體表面形成的硫酸鉛越多，蓄電池的內阻將變得越大，電池的性能就會越差，使用壽命就縮短。

1.3 板柵腐蝕程度。板柵的腐蝕，也是影響蓄電池正常使用壽命的重要因素。在蓄電池開路的狀態下，蓄電池內部陰極導體鉛合金與活躍的二氧化鉛直接接觸，并且共同浸泡在硫酸溶液中，它們各自與硫酸溶液建立起不同的電極電位。正常使用過程中，蓄電池正極柵板會不斷溶解，特別是在蓄電池過度充電情況下，正極由于發生析氧反應，H2O被消耗，H+不斷增加，從而導致正極附近溶液pH值下降，板柵的腐蝕速率增加。因此，如果蓄電池使用維護不當，長期處于過充狀態時，蓄電池的板柵就會溶解變薄，導致蓄電池容量降低，使用壽命縮短。

1.4 電解液失水。蓄電池內部電解液失水，是影響其正常使用壽命的因素之一，蓄電池的電解液失水會導致電解液濃度增大，電池柵板的腐蝕速率增加，蓄電池電解液中活性物質逐漸減少，進而導致蓄電池的容量降低、使用壽命減少。

1.5 長期處于浮充狀態。目前，變電站中蓄電池大多都處于長期的浮充狀態，只進行充電，而不進行放電，這種狀態很不科學。大量運行實踐統計表明，長期處于浮充狀態會發生蓄電池陽極極板鈍化現象，從而使蓄電池的內阻急劇加大，進而導致蓄電池所容量大大減小，影響其正常使用壽命。

2 蓄電池正確運行和維護措施

2.1 如果運行條件允許，應當把蓄電池安裝在獨立的安裝有空調的蓄電池室內，使其工作在合適的溫度范圍內 （15到20℃之間）。

2.2 保持蓄電池室和蓄電池本體的清潔。安裝調試好的蓄電池，其極柱均應涂抹一層凡士林，防止其極柱發生腐蝕。

2.3 嚴格遵守蓄電池放電后“恒流均充”再“恒壓浮充”的充電規律要求，蓄電池組建議增加智能充電裝置，以便在蓄電池放電后能得到合理的充電。

2.4 針對供電可靠性較高，很少發生停電問題，長期處于浮充狀態的的變電站蓄電池來說，應當定期對其進行活化和核對性充放電。在正常的運行維護工作中，應該每隔2～3個月，人為的對直流電源的交流進線斷電，或利用備用蓄電池組使用核對性放電儀，對蓄電池進行一次核對性放電，同時要注意加強監控，不能使蓄電池放電過度，放電幅度應在30%到50%之間；放電后，再重新對其進行充電。這樣的可以延長蓄電池的正常使用壽命，保持蓄電池的容量。

2.5 針對變電站新安裝的蓄電池，在使用之前一般都要進行一次長時間充電，稱為初充電，在初充電時，充電電流應保持在其額定電流的十分之一。初充電之后，蓄電池方可投入正常使用。

2.6 配置蓄電池在線監測裝置，對蓄電池合、控母電壓、單節電池電壓、電池內阻進行在線測量和分析，對于超限數據在線監測裝置會通過調度數據網及時上傳告警信息，以便使運維人員能夠及時發現蓄電池缺陷，并采取恰當的措施進行處理，避免事故的發生。

3 措施實施

3.1 對蓄電池運行環境進行調查，發現不符合運行環境要求的及時整改。在調查中，發現紀溝道口大功率UPS電源室空調損壞，中央變電所、大東變電所未安裝空調，不能滿足蓄電池運行要求的合理溫度，對于此環節，我們申請對損壞的空調進行了維修，對未安裝空調的變電所申請安裝了空調，保證蓄電池的運行溫度。

3.2 檢查蓄電池，防止滲液和腐蝕。在對單位所屬蓄電池巡視檢查中，發現紀溝道口大功率UPS電源蓄電池未涂抹凡士林，部分蓄電池已經出現極柱腐蝕現象，對于出現極柱腐蝕的蓄電池及時進行清理，并將全部蓄電池涂抹了凡士林。

3.3 蓄電池充電裝置及巡檢裝置的改進。經過統計，蓄電池充電裝置均至少配置有一臺智能充電機，暫時不需要進行大的改動；對于蓄電池巡檢裝置，2010年左右改造的直流系統（雙充電機），均未裝設該裝置，2012年以后改造的直流系統，均改造為高頻開關電源，均配置有電池巡檢裝置。改進措施：增加蓄電池巡檢裝置。

3.4 加強運行值班人員培訓，建立嚴格的蓄電池維護保養制度。在檢查維護中，我們發現，相當數量的運行值班人員對直流系統，對蓄電池知識了解較少，這就給蓄電池正確的維護帶來很多困難，針對這一情況，我們加強了對運行值班人員的培訓，共分4批，對所有運行值班人員進行了全面細致的培訓；并且，制定了相應的蓄電池維修保養制度，通過制度約束和人員培訓，增強運行值班人員責任心，減少因人為因素造成的蓄電池故障。

3.5 購置智能蓄電池充放電裝置，對我單位所屬變電站的蓄電池進行一次全面充放電檢查。在項目實施過程中，我們發現，按照人為中斷交流電進行蓄電池放電的辦法，對蓄電池很多參數監測不到，對蓄電池放電容量也不好控制，為此，我們申請購置了智能蓄電池充放電裝置，對公司各變電站蓄電池進行“健康查體”；并且規定每一季度進行一次蓄電池充放電活化檢查，并將此規定寫入制度中。

4 結論

隨著三棟兗礦集團鐵運處電網改造的順利實施，大部分變電所直流系統蓄電池更換為免維護鉛酸蓄電池，運行維護中最重要的一點就是加強對蓄電池的管理，規范日常巡視、維護和保養行為，采用科學的方法延長其使用壽命，保證直流系統的安全穩定運行。