變電站直流系統中蓄電池的檢測和維護問題解析

陶松剛 趙展

摘 要 隨著我國科技水平的進步，電力系統迅速發展起來，不僅對于我國的經濟水平的發展起了極大的促進作用，對于人們生活品質的提高也起到了關鍵性的作用，一定程度上改變了人們的生活方式。由此可見電力系統在當今社會十分重要。而變電站在電力系統中承擔著對電能進行變換、集中和分配的重要任務，是電力系統中及其重要的一環。變電站中的繼電保護、計算機監控、斷路器分合閘等重要的操作過程都需要由直流電源提供，因此直流電源是變電站中極為重要的組成部分，對于直流電源來說，蓄電池是其最為核心的部件，因此必須合理的采取相關技術對蓄電池定期進行檢測和維護。針對此問題，本文從蓄電池的工作原理入手，總結分析了在實際工作中正確對蓄電池進行檢測、維護的技術。

關鍵詞 變電站直流系統;蓄電池;直流電源

1 變電站直流系統概述

在變電站中，由于一些關鍵部位如繼電保護、自動裝置等需要直流電源，因此直流系統是重要的組成部分，在正常的情況下，直流由交流電整流而獲得，但當發生故障時，蓄電池為唯一的直流電源，保證著一些關鍵部件的正常工作。因此，為了保證變電站穩定的運行，必須對蓄電池組的質量以及性能有一定的要求。目前在我國的變電站中多使用閥控式鉛酸蓄電池組，為了更好地對其進行維護、檢測，首先對其工作原理以及性能特點進行分析[1]。

2 閥控式鉛酸蓄電池介紹

閥控式鉛酸蓄電池的結構圖如圖一所示，其主要構成部分為正負極板、隔板、溢氣閥、柵板、隔板、殼體等，在電池內部有電解液，通過化學反應產生電能，過程中產生的氣體通過安全閥排出。在使用閥控式鉛酸蓄電池過程中操作簡單，無須加水免去后續人為維護工作，對設備不會有腐蝕作用，密封效果好，不會有酸霧以及漏液產生，機構緊湊，占地面積小，在生產現場不會占用較大面積，在高溫下也可以正常工作，壽命較長[2]。

3 蓄電池的運行及檢測方式

3.1 蓄電池的運行方式

由于自身特性，變電站直流系統中的蓄電池會因自放電使電量缺損，為了補充這部分損失的電量，需要施加一個恒壓小電流隨時向蓄電池組充電，并需要對蓄電池的電壓進行維持，從而在發生意外故障時，蓄電池組可以以滿容量的狀態為變電站中的關鍵設備提供電量。而當蓄電池組正常工作對一些設備放電后，應對其進行充電，這個過程一般使用恒定大電流，從而可以提高充電效率，并且應注意對個別蓄電池之間的電壓偏差進行消除，從而使其平衡。

3.2 蓄電池的檢測方式

蓄電池組在變電站中的應用技術已經較為成熟，與此同時，對蓄電池組的檢測有一套全面的方法，并且由于蓄電池組的組成部分具有一定的復雜性，需要對不同的部分分別進行檢測，從而保證蓄電池組正常運行。

首先針對蓄電池端電壓的檢測，一般可直接使用萬用表對蓄電池組中的每個蓄電池進行電壓的測量，并記錄測量數據與歷史數據進行逐一比對，若發生較大差值時，應引起注意，并且還應注意蓄電池組的外殼以及極柱的溫度，當溫升較大時，也應注意。

對于蓄電池組內阻的檢測，由于電阻升高是由于蓄電池組內部的柵板腐蝕或是接觸不良引起，因此電阻升高反映了蓄電池內部出現故障，若產生這種現象時，應引起足夠的重視。

蓄電池核對性放電檢測，核對性放電檢測主要是為了確定蓄電池組的壽命，在變電站的直流系統中，一般安裝兩組蓄電池組，需要對此分別進行核對性放電檢測，當經過三次核對性放電后，若蓄電池的容量較低（不到額定容量的80%），則需要對蓄電池組進行更換。

蓄電池外觀的檢查，蓄電池需要保證一定的密封性，從而可以防止酸霧、酸液的逸出，因此需要對蓄電池組的殼體進行檢查，一般來說需要檢查殼體有無變形、各個螺栓有無松動、腐蝕、安全閥附近有無滲酸等情況，若發現上述狀況應根據說明書進行處理。

4 蓄電池運行中的常見問題及應對措施

4.1 運行環境溫度過高

在變電站蓄電池組的工作環境，應對周圍環境溫度有一定的要求，并保證通風，由于蓄電池組的工作情況以及服役壽命會很大程度受到溫度的影響，若周圍環境溫度過高，會使蓄電池組的正負極板腐蝕情況加劇，并且對蓄電池內部的電解液含水量有一定的影響，溫度過高會使電解液中水分過分消耗，導致蓄電池的循環使用壽命縮短，增加了蓄電池產生故障的頻率以及更換次數，從而使變電站的對蓄電池組的維護成本增加。

4.2 蓄電池長期處于浮充電狀態

浮充電狀態指蓄電池組只充電而不放電，這會造成蓄電池的內阻增大，從而使電池容量下降，并且還會使柵板腐蝕速率加快，從而降低了蓄電池的服役壽命。針對此類現象，變電站的維護工作人員應控制浮充電的電壓，不可過高或過低。

4.3 蓄電池被過度放電

當交流電源停電后，直流系統只能使用蓄電池組作為電源，而由于供電時間過長，使蓄電池組被過度放電，這會導致蓄電池內部的負極積聚過量的硫酸鉛這一絕緣物質，從而增加了蓄電池內阻，使蓄電池組的充放電性能變差。針對此問題要求運維人員應在蓄電池組放電過程中實時對其容量進行檢測，若發現單個電池的電壓較低，應終止其放電并進行充電操作。

5 結束語

綜上所述，蓄電池組是變電站直流系統中的核心設備，承擔著重要的責任，因此需要保障其性能正常，這就要求工作人員定期采用專業手段對其進行檢查、維護，并確保其工作環境符合要求，從而延長蓄電池的服役壽命，節省維修更換成本，使變電站可以平穩運行。

參考文獻

[1] 馬文長.變電站直流系統中蓄電池的檢測和維護問題[J].通信電源技術，2017，（05）：200-201，203.

[2] 王中杰.變電站直流系統蓄電池組的運行和維護策略[J].中國設備工程，2018，403（18）：57-58.