变电所阀控蓄电池的运行与维护

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0302-01

摘要：蓄电池作为备用电源，在变电所系统运行中发挥着极为重要的作用，要加强和重视对阀控铅酸蓄电池的维护，充分了解其运行机理，通过合理维护手段和科学维护方法，达到延长蓄电池使用寿命的目的，保证变电所的安全可靠运行。

关键词：阀控 蓄电池 变电所 维护

蓄电池作为变电所直流系统备用电源，在变电所系统运行中发挥着极为重要的作用，正常时直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态，而在交流电失电或其它事故状态下蓄电池必须迅速向事故性负荷提供能量。如各类直流泵、事故照明、交流不停电电源、事故停电、断路器跳合闸等，同时也必须为事故停电时的控制、信号、自动装置、保护装置及通信等负荷提供电力。显然在交流失电的事故状态下，蓄电池应作为变电站的备用能源。因此蓄电池组一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。

阀控式密封铅酸蓄电池性能稳定、可靠、维护工作量小，受到设计和运行人员的欢迎。但阀控式密封铅酸蓄电池对温度的反应灵敏，不允许过充电和欠充电，对充放电要求较为严格，要求有性能较好的充电装置，使用维护不当将严重缩短蓄电池的使用寿命。阀控蓄电池由于特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，其“免维护”的这一优点，已经成为变电所运行管理中的缺点和难点。因此因此，正确使用和维护阀控铅酸蓄电池，提高其使用寿命，具有十分重要的现实意义。

按照电力系统的有关标准，阀控式铅酸蓄电池的运行要求如下：阀控式密封铅酸蓄电池组在正常运行时以浮充方式运行，浮充电压值一般控制为2.23V×n，在运行中主要监视蓄电池组的端电压，浮充电流，及每只蓄电池的电压。一般来说，蓄电池组的容量，应满足下列要求：全所事故停电1h的放电容量：事故放电末期最大冲击负荷容量。

一、影响蓄电池使用寿命的主要问题

阀控铅酸蓄电池的正常使用寿命在10年以上，理论上可到20年，但在实际使用中经常出现容量不足或者早期失效的现象。影响阀控铅酸蓄电池使用寿命的因素很多，结合近几年实际工作的经验，主要有：

1.环境温度的影响

蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命。温度升高时，蓄电池的极板腐蚀将加剧，同时将消耗更多的水，从而使电池寿命缩短，长期运行温度若升高10℃，使用寿命约降低一半。阀控铅酸蓄电池的容量是随着温度的变化而变化的，25℃时蓄电池的容量为100%；在25℃以上时，每升高10℃蓄电池的容量会减少一半。

因此必须认真做到根据实际温度的变化合理地调整蓄电池的放电电流，同时要控制好蓄电池室的温度使其保持在22℃～25℃以内。

2.运行维护人员的影响

运行维护人员没有充分了解蓄电池及充电设备的性能，没有对蓄电池的运行状况进行正确的监测，盲目认为免维护蓄电池不用正常测试维护，造成维护的麻痹放松。由于是“免维护”蓄电池，且电池管理系统为直流自动控制充电模式，运行比较可靠，按厂家建议，每年只进行一次均充。且前两年运行状况良好，也就默认了对蓄电池的这种管理模式，造成维护人员责任心降低，忽视了对电池的维护。由于电池潜在的问题，前两年在运行中并未显露出来，经多年运行后，电池容量大幅度下降。

3.电池工艺质量的影响

在实际情况中，由于电池生产工艺质量的问题，如原材料成分不稳定，极板涂膏量不一致，极耳腐蚀断裂，壳体和壳盖间渗透漏液，阀盖开闭不灵等，都造成蓄电池性能离散性大，也是蓄电池早期失效的主要因素。

4.板栅腐蚀和水损失的影响

长期浮充电状态下，板栅腐蚀是限定电池寿命的重要因素，正极因析氧反应，水被消耗，H+增加，从而导致正极附近酸度增加，板栅腐蚀加速，使板栅变薄加速电池的腐蚀，蓄电池内阻增大，使电池容量降低；同时因水损耗加剧，将使蓄电池有干涸的危险，从而影响蓄电池寿命。

5.过度放电的影响

蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后，蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面，在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体，它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响，因此在阴极上形成的硫酸盐越多，蓄电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，蓄电池的使用寿命就越短。

6.长期欠充电的影响

有由于自化合反应的发生，无论蓄电池处于充电或放电状态，负极板总有硫酸铅存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅，造成蓄电池的硫化，使电池容量减少，导致电池失效。

7.热失控现象

在充电过程中，电池内的再化合反应将产生大量的热能，由于蓄电池的密封结构使热量不易散出，以及周围环境温度升高，导致浮充电流的增大，进而使浮充电压升高，只能通过电池壳壁的热传导作为放热的唯一途径。因此，阀控铅酸电池热失控问题成一个经常遇到的问题。经常出现蓄电池温升过高而失效。

二、蓄电池维护与保养

为了保证阀控式铅酸蓄电池在使用中达到最大的使用寿命，我们必须定期对电池及其系统进行日常检查和保养，主要分为：日常电池检查；电池系统季检；电池系统年度维护。

1.电池系统的日常检查

充电系统：确保充电装置工作正常，充电机仪表显示（或者我们测试充电机输出端）充电电压值等于建议使用值，必要时予以修正。使用环境，注意环境温度及电池外观变化，电池系统保护清洁干燥。当环境温度大于30℃，小于20℃浮充电压应给予补偿。

2.电池系统的季度检查

系统的浮充电压：在线用万用表测试电池组的端电压并与充电机仪表显示值、建议值、与使用值比较，如果测定浮充电压与建议使用值不符，则调整充电装置，使浮充电压符合要求，如果测量值与仪表显示值有出入，则需对仪表进行核准。

系统的环境温度：用温度计测量电池室的温度，每季度在同一点（多点）测定，这些点必须在电池系统内，当系统温度高于30℃或者低于20℃时，必须调节环境温度，否则应对浮充电压进行温度补偿。

3.结束语

根据《DL/T724-2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》，“新安装的阀控式密封铅酸蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔3年进行一次核对性放电试验。运行了6年以后的蓄电池组，每年做一次核对性放电试验”。长期按浮充电方式运行的阀控式密封铅酸蓄电池，从每一只电池的端电压来判断电池的容量、内部是否失水和干裂是很难的。可靠的方法是通过核对性放电找出电池存在的问题，判断电池的容量。通过核对性放电试验及时处理发现的问题，不但可以保证直流系统工作可靠，还可以保证蓄电池达到设计的使用寿命。