蓄電池組的實際運用及故障處理

李廣楊

【摘 要】在變電站中，直流系統(tǒng)作為低壓供電系統(tǒng)的重要組成部分，為信號設備、保護、自動裝置、事故照明、應急電源及斷路器分合閘操作提供直流電源。蓄電池組作為直流系統(tǒng)的重要組成部分，其正常與否直接影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行。目前，市面上蓄電池種類很多，閥控式密封鉛酸蓄電池相對來說儲存電能比較穩(wěn)定，因此為保證直流電源的穩(wěn)定，一般變電站多采用閥控式密封鉛酸蓄電池。

【關鍵詞】蓄電池組;風險;異常與處理

【中圖分類號】TM912 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）12-0107-02

本文從實際工作出發(fā)，對蓄電池組從原理、維護、操作風險、故障原因及處理等多個角度進行闡述，制定有效的防范方式，保證蓄電池組的正常運行，從而確保直流電壓穩(wěn)定。希望能夠給其他的學者提供寶貴的經(jīng)驗，為日后我國變電站正常運行做出應有的貢獻。

1 基本原理

蓄電池是一種將化學轉成電能的裝置，是具有可逆性的低壓直流電源，有充電和放電兩種工作狀態(tài)。在充電時，蓄電池將電能轉變?yōu)榛瘜W能;在放電時，蓄電池將化學能轉變?yōu)殡娔堋，F(xiàn)在蓄電池廣泛采用閥控式密封鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池以酸性物質作電解質，由正極板、負極板、電解液、隔板組成。而蓄電池組則是指多個蓄電池的串接，其輸出的電壓等于所有蓄電池電壓的總和。對于蓄電池組需要特別清楚兩個概念：{1}浮充電在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負載，以恒壓充電方式工作。{2}均衡充電為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復到規(guī)定的范圍內而進行的充電。蓄電池續(xù)航時間（按正常負荷考慮）=蓄電池容量/充電機輸出電流。

2 基本參數(shù)

閥控式密封鉛酸蓄電池組在正常運行中以浮充電方式運行，浮充電壓值宜控制為（2.23～2.28）V×N，均衡充電電壓值宜控制為（2.30～2.35）V×N。蓄電池組浮充電方式時電流很小，在均衡充電方式時電流則很大。單個蓄電池的內阻一般為500～900 uΩ，且越小越好。負荷對蓄電池組容量的要求：500 kV、220 kV、110 kV、35 kV變電站要求蓄電池組容量一般為800 AH、500 AH、300 AH、200 AH。以110 kV變電站為例，容量300 AH，以30 A額定輸出，要放電10 h，但要求放電80%，故只需放電8 h。

3 運行維護

（1）運行人員日常巡視進入蓄電池室前應先合上抽風機開關，進行通風5分鐘再進入，以防積聚在室內的揮發(fā)性氣體造成窒息或火災事故（現(xiàn)在很少有先通風再進入蓄電池室，建議在蓄電池室門鎖口旁粘貼“通風5分鐘，再進入”標簽）。

（2）進入蓄電池室后應先觀察外殼有無鼓脹、破裂和漏液，漏液滴到蓄電池下方凝固后呈黃色粉末，電池漏液為強酸性，易腐蝕蓄電池框架。如發(fā)現(xiàn)外殼鼓脹、破裂或黃色粉末，應及時告知班站長，并通知繼保人員處理。

（3）蓄電池室應保持清潔、通風、干燥，因此要檢查室內溫濕度是否正常，浮充電壓為2.25 V時溫度宜控制在25 ℃，浮充電壓為2.27 V時溫度宜控制在20 ℃，溫度控制在20～30 ℃時最好，濕度不超過90%。梅雨季節(jié)，最好經(jīng)常除濕。

（4）每月記錄一次蓄電池電壓值，測量時用萬用表直流擋并選擇合適的量程，切勿誤選電阻擋造成蓄電池短路或接地（電阻擋內陰很小）。

測量電壓時應小心謹慎，防止人為造成蓄電池組短路。使用萬用表前應先檢查萬用表是否合格，審核測量結果應與前一次測量結果變化不大，蓄電池欠壓為1.8×N，過壓為2.6×N。定期清潔一次蓄電池表面，清潔時要防止蓄電池組發(fā)生短路。

4 基本操作

圖1是筆者根據(jù)一些直流圖紙和現(xiàn)場實際畫的一張簡單的直流系統(tǒng)圖。

圖1中#1蓄電池組停電的操作如下：{1}合上QS母線聯(lián)絡開關;{2}斷開1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關;{3}斷開1QF1Ⅰ段充電模塊交流輸入開關;{4}斷開1QS1Ⅰ段母線開關;{5}取下#1蓄電池組保險1RD1、1RD2;{6}斷開1QF13#1直流充電屏交流電源Ⅰ開關;{7}斷開2QF13#1直流充電屏交流電源Ⅱ開關。

圖1中#1蓄電池組送電的操作如下：{1}投入#1蓄電池組保險1RD1、1RD2;{2}合上1QF13#1直流充電屏交流電源Ⅰ開關;{3}合上2QF13#1直流充電屏交流電源Ⅱ開關;{4}合上1QS1Ⅰ段母線開關;{5}合上1QF1Ⅰ段充電模塊交流輸入開關;{6}合上1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關;{7}斷開QS母線聯(lián)絡開關。

5 蓄電池組常規(guī)停電定檢時需注意的風險

（1）作為運行人員，在填寫直流系統(tǒng)切換操作票時，一定要以圖紙和現(xiàn)場為依據(jù)，核對操作票正確再操作，切誤以經(jīng)驗來指導，因為每個站的直流系統(tǒng)圖紙有所不同，所切的開關也不一定相同。繼保人員在運行切換直流系統(tǒng)方式后，也一定要用萬用表測量#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險下端無電壓，再開展工作。

（2）作為運行人員，在取下#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險前，再次檢查1QS1、1QS2開關對于蓄電池組來說在斷開位置。有些35 kV變電站并沒有1QS1開關，如果直接拉開墜落保險，相當于直接斷開蓄電池組與直流饋線，會產(chǎn)生大電流危及運行人員人身安全和設備安全;取下#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險絕不能碰到，要用絕緣擋板隔開，正負極碰到會造成蓄電池組短路，發(fā)生爆炸;且要絕緣擋板墊底，以防直流接地。

（3）作為運行人員，有義務提醒繼保人員，在做充電機的穩(wěn)壓穩(wěn)流試驗時，接入點為#1蓄電池組RD1、RD2保險跌落上端，且需將1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關打向蓄電池組側，充電機的穩(wěn)壓穩(wěn)流試驗完畢后記得將1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關停用。

（4）作為運行人員，有義務提醒繼保人員，蓄電池組放電試驗接入點為#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險下端，必須先接直流系統(tǒng)綜合測試儀，再接蓄電池組，以防止蓄電池組發(fā)生短路爆炸。

（5）充電機在蓄電池放電試驗結束恢復運行時，應先合交流側開關（合上1QF1開關），再帶直流負荷（合上1QS2開關），在合上交流側開關后，應先檢查充電機的輸出電壓與待并列的蓄電池組電壓基本相同，再合上充電機輸出開關（合上1QS2開關，帶上直流負荷），以保證蓄電池組免受較大環(huán)流的沖出。并且在充電機帶直流負載后，必須監(jiān)視并確保新投入直流母線的充電屏直流電流表有電流指示后，才可斷開兩段直流母線母聯(lián)QS開關，防止出現(xiàn)一段直流母線失壓。充電屏直流電流表有電流指示，表明充電機已帶負載運行并對蓄電池組正常充電，直流母線也正常帶負載運行，此時再斷兩段直流母線的母聯(lián)開關，可防止某些情況下出現(xiàn)的一段直流母線失壓。

（6）35 kV變電站只有一組蓄電池組供電直流系統(tǒng)，為了避免直流系統(tǒng)長期只有充電機供電，需要用備用蓄電池組臨時供電，連接備用蓄電池組一定要用有絕緣膠布包好的扳手，且連接過程中不能同時碰到蓄電池的正負極，否則會造成蓄電池組短路，發(fā)生爆炸。

（7）報蓄電池單節(jié)過壓或欠壓，先在充電屏查看是哪節(jié)蓄電池，再用萬用表直流擋測量該節(jié)電壓是否正常，有很多情況是連接該節(jié)蓄電池的信號線接觸不良所致，這并不影響運行。

（8）任何情況下必須保證直流系統(tǒng)都有運行的蓄電池組，以防站用變交流失壓情況時失去直流電源，進而導致繼電保護裝置失電停運與控制回路斷線。

6 結語

在變電站中，直流系統(tǒng)對低壓供電系統(tǒng)十分重要。怎樣才能保證蓄電池組安全可靠地運轉，怎樣在失電的情況下快速恢復供電，這是運行人員重點考慮的問題。我們堅信只要緊密地對蓄電池組進行巡視維護，制定有效的故障處理方法，就能夠確保其可靠運行，從而保證變電站的正常運行。

參 考 文 獻

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[2]李宏仲，段建民，王承民.智能電網(wǎng)中蓄電池儲能技術及其價值評估[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[3]張全元.變電運行現(xiàn)場技術問答[M].第3版.北京：中國電力出版社，2016.

[4]DL/T724—2000，電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程[S].