火電廠蓄電池運行安全可靠性分析

王瑾媚 王燦剛

摘要：火力發電廠蓄電池組是直流系統的備用電源，當發生全廠交流停電，直流充電器交流電源消失，只有依靠蓄電池作為全廠的唯一不間斷備用電源，將機組安全停運，如果蓄電池容量不足或電源消失，發電機機組不能安全停運，將會造成汽輪機組嚴重損壞，蓄電池造成的嚴重的人身事故，對核電廠等類似高速旋轉的汽輪發電機組同樣適應。

關鍵詞：火電廠;蓄電池;機組損壞;人身事故

中圖分類號：TM761 ?文件標示碼 A

0 引言

在今年6月公司參加實習聽取現場師傅們講解安全，我對發火力發電廠蓄電池的重要性及其造成的人身傷亡和重大設備損壞有了深刻認識，結合中國大唐集團公司的幾期典型的事故受到深刻的安全教育。

1 蓄電池的重要性及安全性分析

1.1 蓄電池的連接負荷

蓄電池和直流充電器供電共同構成直流系統的供電電源，但充電器是交流380V整流取得，隨交流電源的中斷而中斷，但蓄電池的電源容量和電源電壓通過放電才會慢慢降低，是最可靠的電源。直流系統通常帶有全廠斷路器的操作控制電源、儲能電源、電氣設備的繼電保護和自動裝置的電源，熱工設備的重要電源，更重要的是汽輪發電機直流油泵電源也取自于直流系統，在當前有好多的電廠UPS的蓄電池與直流系統的蓄電池公用。

正常運行有直流充電器帶直流系統的負荷，蓄電池的作用不明顯，如果蓄電池處于不備用狀態或者容量嚴重降低，一旦機組出現廠用電中斷，充電器交流電源消失，機組強迫停運，全廠所有斷路器都不能操作，現場所有電源都沒漆黑一片，汽機直流油泵運轉不了，就會造成汽輪發電機組軸瓦斷油燒壞、大軸彎曲的重大設備損害事故。

1.2 蓄電池的安全性

蓄電池室易燃易爆：蓄電池在充電和放電過程中會產生氫氣，特別是在蓄電池定期充放電過程中放出巨量的氫氣，在密閉空間氫氣與空氣混合，氫氣濃度在空氣中4%-75.6%，遇到火星就會發生爆炸。蓄電池的電解液是易燃物質，所以蓄電池室是非常危險的環境，在防火防爆方面有嚴格的要求。

電解液的強腐蝕性：蓄電池電解液是強酸性，更換電解液的工作要穿防酸工作服，戴防護手套，還釋放刺激性氣味，工作時還應該戴口罩等。

單瓶蓄電池電壓較低，使用時要多瓶蓄電池串聯運行，在運行中任何一瓶蓄電池損壞造成開路，將會是整組蓄電池失去作用。

在蓄電池出口保險至蓄電池之間發生短路，短路容量極大，而且無保護切除故障，電弧不能熄滅，如果有人員在短路點附近，燒傷力很大。

2 火力發電廠蓄電池事故案例分析

2.1 更換蓄電池時造成蓄電池短路全身燒傷80%

XX電廠2021年5月11日5好320MW機組大修中電氣配電班更換直流I系統蓄電池，運行人員根據工作票要求將蓄電池停止運行，取下蓄電池組的直流保險，但是配電班副班長因為不是蓄電池工，對蓄電池的知識缺乏，在無人監護下獨自工作，他認為蓄電池停止運行就是蓄電池已經停電，在蓄電池保險附近造成蓄電池組短路，短路電弧將其全身燒傷達80%，經3個月的治療還未痊愈與，目前還要進行皮膚移植等手術。

2.2 機組廠用電消失直流油泵未啟動汽輪機6個軸瓦全部燒毀

XX電廠2018年7月300M機組大修后啟動已并網，在切換廠用電過程中使用快速切換廠用電自動切換廠用電未成功，機組廠用電中斷，機組被迫停運，由于機組蓄電池有問題，在直流系統和UPS系統交流電源消失后，直流電源也中斷，柴油發電機的控制及斷路器的操作電源因直流系統斷電而消失，柴油發電機啟動不了。UPS的交流和直流都失去電源，UPS輸出為0，所有的熱工設備失去電源，汽輪機直流油泵也無法啟動，汽輪機軸瓦斷油，6個軸瓦全部燒毀。通過1個多月的修復軸瓦機組才并網運行成功。

2.3 解決蓄電池安全和可靠性措施分析

蓄電池工作要由專業的蓄電池人員負責和蓄電池生產廠家多溝通，要做好蓄電池的防火防爆措施，蓄電池組的使用壽命到期后要更換蓄電池，按要求定期進行蓄電池的全充電放電試驗，加強蓄電池的巡視維護檢查，經常更改蓄電池的充電方式（均充和浮充），每半月測量一次單瓶蓄電池的電壓，等等措施及時發現蓄電池的隱患，特別是單個電瓶的開路故障，使蓄電池處于良好狀態。

蓄電池短路的燒傷力為什么會這么大，使用發電廠電氣專業的直流電弧理論分析就會明白。特別強調：在直流系統發生正（負）單極接地后，不能在蓄電池上進行任何工作，防止正負極同時接地造成的短路。

3 結論

對于蓄電池檢修維護人員要了解蓄電池的安全性、重要性，對于管理人員全面掌握蓄電池連接的負荷對全廠安全的影響，提高對蓄電池的重要性的認識，全國發生因蓄電池故障造成的重大設備損壞和人身傷亡事故每年都有，認真學習這些事故才能居安思危，發現蓄電池的隱患，保證電廠主設備的安全運行。發電廠、變電所蓄電池用整流逆變設備技術條件

參考文獻

[1]發電廠、變電所蓄電池用整流逆變設備技術條件DL/T 857-2004[S].北京：中國電力出版社，2004.

[2]電力工程直流系統設計技術規程：DL/T5044-2004[S].北京：中國電力出版社，2004.

作者簡介：王瑾媚（2000-），女，本科，研究方向為電力系統及其自動化

王燦剛（1967-），男，碩士，高級工程師，從事電力系統繼電保護