變電站蓄電池運行常見故障原因及措施探究

肖麗雄

在變電站運行過程中蓄電池一旦發生故障，將會導致變電站的保護裝置、通信設備、監控系統等重要直流負荷出現異常，主要表現為運行方式的切換過程中出現短暫的交流失電現象，可能造成保護裝置拒動、保護裝置誤動和保護越級跳閘等嚴重后果[1]；另一方面，蓄電池主要是依靠電解原理運行的，蓄電池內部存在著氧氣與氫氣的循環現象，一旦發生故障，在某種極端情況下可能導致火災的發生，嚴重影響變電站的安全可靠運行，不利于保障電網安全穩定。因此，在變電站蓄電池的運行過程中應針對常見的故障原因進行分析，繼而提出相應的解決措施和預防措施。

1 變電站蓄電池運行過程中常見故障的原因分析

變電站蓄電池在實際運行過程中常見的故障及其發生的原因主要有以下幾個方面：①板柵的變形及腐蝕：板柵出現變形及腐蝕主要是由于蓄電池在充電過程中電解質中的分子在兩個電極部位發生反應，還在負極板柵及正極板柵之間發生氧化反應，長時間充電會導致板柵外部被包裹上密集的氧化物質，使得板柵的外形在時間的積累下逐漸變形，最終導致腐蝕及變形現象的出現[2]。②失水：失水屬于蓄電池在使用過程中最為常見的故障現象之一，主要是由于以下原因導致的，蓄電池在運行過程中屬于完全封閉的狀態，蓄電池內部的水分正常情況下不會出現流失問題，但一旦蓄電池受到外部力量的作用將會導致電池殼體出現滲水現象，導致蓄電池內部大量水分出現流失；或者是由于蓄電池在使用過程中內部的氫氣及氧氣產生化合反應產生大量水，但由于氣體化合效率不高導致蓄電池內部化合產生水的量不多，逐漸出現失水現象；繼而是由于使用蓄電池的過程中溫度過高、過充電流較大及安全閥開閥壓力較低等因素導致蓄電池失水。③酸鹽化：蓄電池在日常的使用及運行過程中長期處于充電不足的狀態導致浮充電壓較低，放電后未能及時進行有效的電量補充，或由于電池長時間擱置不使用等因素導致蓄電池的負極出現一種粗大堅硬的硫酸鉛，由于硫酸鉛較難溶解加上蓄電池出現的失水現象將會導致硫酸濃度異常升高，加速硫酸鉛的生成，酸鹽化的現象導致蓄電池的容量明顯不足，甚至導致蓄電池開路情況的出現[3]。④活性物質軟化：蓄電池在循環反復的運行及使用過程中，蓄電池的晶型由原本的Or型轉化為B型，B型的晶粒相對來說具有細小及結合力較差等特點，逐漸削弱了活性物質的網格結構，最終導致活性物質泥化現象及蓄電池無法正常使用的現象出現。

2 變電站蓄電池運行過程中常見故障的解決對策

2.1 科學合理的選擇變電站蓄電池

變電站蓄電池是直流系統的重要組成部分，為減少或避免故障的發生，應在源頭上把好關，首選應選擇性能好、品質高的蓄電池，杜絕使用質量差的蓄電池，其次要做好蓄電池的驗收，通過對蓄電池組進行核對性放電試驗，測知蓄電池組的實際容量，及時發現電池質量問題，消除潛在的安全隱患。根據變電站保護裝置、通信設備、監控系統等直流負荷及交流失電情況下的事故照明負荷情況，科學合理的選擇蓄電池的容量，對變電站兩組蓄電池的負荷進行合理分配，減少或避免蓄電池在運行及使用過程中出現過放電，有利于延長蓄電池的使用壽命[4]。

2.2 做好變電站蓄電池的運行維護管理

在變電站蓄電池的運行使用過程中應重視日常的巡視檢查和運行維護工作，從蓄電池運行的環境溫度控制、蓄電池的浮充電流、蓄電池單體電壓及終端電壓蓄電池容量、蓄電池的接線螺栓情況等進行檢查，變電站蓄電池工作過程中的環境溫度是決定蓄電池內阻、自放電、使用壽命及放電容量的主要影響因素，蓄電池的開關電源雖然具有溫度的補償功能，但由于調整幅度及靈敏度具有一定的限制，使得環境溫度的影響較大，在日常運行及使用過程中維護人員應每天測量和記錄蓄電池的運行環境溫度，根據實際的溫度情況及時進行控制及調整，盡量將環境溫度控制在23℃左右，避免由于溫度過高或過低造成蓄電池壽命縮短，提高蓄電池的最佳容量[5]。每天針對蓄電池的浮充電流是否合格這一指標進行相應的監測及記錄，當蓄電池浮充電流出現異常時及時處理；針對蓄電池單體電壓及終端電壓進行每月一次的檢測，一年進行一次蓄電池容量恢復試驗，活化蓄電池內的活化物質，將電池的容量恢復；在蓄電池不均衡性較為凸顯及出現較大的放電操作后，或每隔三個月采用均衡的方式對電池進行補充充電；每周檢查一次蓄電池的接線螺栓是否出現發熱想象，每個月針對蓄電池的外觀是否出現變形進行檢查，一年檢查兩次連線、螺栓是否出現松動、腐蝕及污染現象，及時將螺栓擰緊，清理接頭。在充放電試驗過程中應嚴格按照蓄電池核對性試驗要求，實時監視放電過程，密切關注單節電池電壓、容量、內阻變化情況，準確記錄實時數據。同時，對變電站整流充電模塊及站用電系統進行檢查，確保變電站設備安全運行。

2.3 落實變電站蓄電池的消防措施及合理設置運行參數

變電站蓄電池安裝的位置通常與其他重要的設備距離較近，為了防止蓄電池故障出現的爆炸火災現象，將損失降至最低范圍內，應實施相應的預防對策，做好蓄電池的防爆、防火預控及應急處理方案，最大程度上減少故障帶來的損傷。此外，在蓄電池運行及使用過程中應及時關注均充電壓、浮充電壓、轉均充數據、溫度補償系數、交流過壓水平、交流欠壓水平、充電限流水平等參數，這些參數對于蓄電池的運行及使用具有一定的影響，在運行過程中應嚴格按照產品說明書的相關規定進行設置[6]。

3 結語

變電站蓄電池在實際的運行過程中較為常見的故障現象主要是板柵的變形及腐蝕、失水、酸鹽化及活性物質軟化等，為了有效的減少或避免這類故障的出現，在變電站蓄電池的運行使用過程中，電力企業應通過科學合理的選擇蓄電池、合理配置蓄電池容量及負荷、做好變電站蓄電池的巡視檢查和運行維護以及落實變電站蓄電池的消防措施及合理設置運行參數等途徑及措施提高變電站蓄電池使用的安全性，延長蓄電池的使用壽命，以確保電力安全可靠的供應。