浅谈变电所直流蓄电池的维护

【摘 要】在变电站中，直流系统是核心，为断路器分、合闸及二次回路中的继电保护、仪器仪表、事故照明等提供能源。而在直流系统中，提供能源的主要是蓄电池，因此蓄电池相当于变电站整个二次系统的心脏，为二次系统的正常运行提供动力。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。

【关键词】蓄电池；直流系统；安装；维护

1.蓄电池的运行维护现状

目前宁夏330kV变电站配置了500Ah两组蓄电池；750kV变电站配置了800Ah两组蓄电池。但目前，单位缺乏必要的专业仪器仪表对蓄电池参数进行全面检测。尤其对蓄电池组容量测试大多沿用传统的大电阻放电人工记录的方法，这是一项操作繁琐、工作量大、效率低、准确度差的工作。由于对蓄电池组维护的重视度不够，大部分蓄电池组均未能按照规程要求的周期性进行容量测试，甚至存在蓄电池从工程竣工交付使用后没有做过一次容量测试的情况。随着电网建设的加快，变电站数量每年以15%的速度增长，定期检测方法没有革新，仍按传统的每周对蓄电池组各单体电池进行测量，每月全面测量，记录电池电压、蓄电池组环境等。蓄电池组端电压与容量并没有直接关系，从电压测量无法准确的判断出电池组的整体容量，这样我们虽然付出了大量的人工，却没能取得如期的效果，没能及时发现蓄电池的隐患。

2.新电池的使用和维护

目前，各变电站对蓄电池的监视，可以利用直流控制系统来完成，对每只蓄电池电压的监测，采取停止浮充状态下，进行监测。蓄电池监测维护的情况将直接影响蓄电池的使用寿命。新安装的蓄电池应进行全核对性容量冲放电试验，放电电流一般根据10小时放电率这个原则进行放电（即根据电池容量和应在10小时完成放电算出放电电流），放电时应通过放电仪进行监测，单体电压不能低于1.8V，待放电结束后，应立即对蓄电池组进行充电，避免发生电池内部的硫化现象，而导致电池内部短路。对蓄电池组充电可使用该蓄电池组所接的直流充电机对其进行充电，如图：

例如对1组蓄电池进行充电时，应将母联开关合上，使2组蓄电池带整个直流母线，然后退出1组蓄电池，用1号充电机对其充电。此时充电先采用恒流均充，当蓄电池组端电压上升到2.23V*n（n为蓄电池数量）时，充电机将自动转为浮充电。新电池在投入使用后首先要进行补充充电。

2.1浮充电压对蓄电池使用的影响

蓄电池浮充电压的选择是对电池维护的好坏的关键。如果选择的太高，会使浮充电流太大，不仅增加能耗，对于密封电池来说，还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。如果选择太低，则会使电池应长期充电不足而导致寿命缩短。

2.2恒压充电

恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25-2.35V的恒定电压充电。当蓄电池放出很大容量而电势较低时，充电之初为防止充电电流过大，充电整流器应具有限流特性，故仍处于恒流充电状态。当充入一定容量后，蓄电池电势升高，充电电流才逐渐减小。这种充电方式由于有以下优点而被广泛使用：

充电末期充电电流很小，故氢气和氧气的产生量很小。它能改善劳动条件、降低机房标准，是全密闭电池适用的充电方式。充电末期的电压低，对程控电源等允许用电压变化范围较宽的用电设备供电时，可在不脱离负载的情况下正常充电，以简化操作，提高可靠性。整流器的输出电压最大值较小，可减小整流器中变压器的设计重量。

在2.35V*n的恒压充电下，0.1C10的充电电流逐渐减小，当充电电流逐渐减小至0.1C10时，充电装置的倒计时开始启动，维持3小时不变。当整定的倒计时结束时，充电装置自动转为浮充电，浮充电压为2.23V*n。同时在浮充电过程中要进行温度补偿，即对每只单体蓄电池充电电压随环境温度给予一定量得补偿，避免蓄电池因失水干涸而失效。中心温度、补偿下限、补偿上限、补偿斜率均可根据电池性能灵活设置。

2.3补充充电

为了弥补运行中因浮充电流调整不当，补偿不了电池自放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损，设定1-3个月，自动的进行一次恒流充电――恒压充电――浮充电的补充充电，确保蓄电池组随时都具有额定容量，以保证运行安全可靠。

2.4事故放电和自动充电

当电网解列或故障、交流电源中断时，蓄电池组立即承担起主要负荷和事故照明负荷，若蓄电池端电压下降到2V*n时，电网还未恢复送电，应自动或手动断开蓄电池组的供电，以免因蓄电池组过放电而损坏。交流电源恢复送电时，充电装置将自动或手动进入恒流充电――恒压充电――浮充电，并恢复到正常运行状态。

3.蓄电池的运行维护

（1）在巡视中应检查蓄电池的单体电压值，连接片有无松动或腐蚀现象，壳体有无渗漏和变形，极位与安全阀周围是否有酸雾溢出。

（2）备用搁置的蓄电池，每3个月进行一次补充充电。

（3）蓄电池的温度补偿系数受环境温度影响，基准温度为25℃时，每下降1℃，单体蓄电池浮充电压值应提高3-5mV。

（4）根据现场实际情况，应定期对蓄电池组做外壳清扫工作。

4.蓄电池的故障及处理

4.1蓄电池壳体异常

造成的原因有：充电电流过高，充电电压超过了2.4V*n，内部有短路局部放电、温升超标、阀控失灵。

处理方法：减小充电电流以后，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。

4.2运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值，原因是蓄电池内部失水干涸、电解物质变质

处理方法：更好蓄电池。

5.结束语

直流系统是变电所的一个重要组成部分，对变电所的正常运行起着重要的作用，它的设计方案是否合理、验收是否能够严格把关、日常维护是否到位直接影响着变电站的可靠性。在变电所直流系统的设计、验收、运行维护的各个环节中要认真对待、抓住其关键点，这样才能确保变电所的安全运行，为防止和杜绝变电所直流（下转第188页）（上接第129页）系统事故，我们对变电所的直流系统的不足应进一步完善，消除了造成直流系统故障的安全隐患，进一步减小了变电所发生直流系统事故的可能性，在保证直流系统安全稳定运行的同时也保证了继电保护及自动装置的可靠运行，确保电网的安全稳定运行。

【参考文献】

[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施[Z].

[2]电力系统继电保护实用技术问答（第三版）[M].

[3]电力工程直流系统设计技术规程[S].

[4]宁夏电力调度规程.