嚴安

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江麗水 323000）

電力通信電源系統(tǒng)維護方案的探討

嚴安

（國網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠，浙江麗水 323000）

電力通信電源系統(tǒng)維護要在深入分析失效機理、表現(xiàn)的基礎(chǔ)上合理運用有效測試技術(shù)及早發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，做好通信電源系統(tǒng)的日常管理與運行維護，以保證電力系統(tǒng)通信安全與質(zhì)量。本文分析了電力通信電源蓄電池原理及失效機理，對蓄電池早期失效現(xiàn)象與測試方法進行了總結(jié)，并提出了幾點蓄電池維護建議，希望能為電力通信電源系統(tǒng)的維護提供參考。

電力行業(yè)通信電源系統(tǒng)維護注意事項

電力行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)肩負著電網(wǎng)運行中數(shù)據(jù)交換的重責大任，是關(guān)系到數(shù)據(jù)通訊管理質(zhì)量的重要部分，對于維系電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行有重要意義，因此加強電力系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的管理與建設(shè)至關(guān)重要。通信電源系統(tǒng)作為通訊的核心設(shè)備，其正確使用與維護直接關(guān)系到其功能能否順利實現(xiàn)，需要運行維護人員在管理中積極探索總結(jié)。近年來由于電力通信管理工作中維護方面的不足導致老舊電源系統(tǒng)安全隱患頻發(fā)，威脅通信安全與質(zhì)量，因此在通信電源系統(tǒng)維護管理中要正確掌握蓄電池使用方法及注意須知，以提升通信系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。本文主要針對電力通信電源系統(tǒng)維護方案進行探討。

1　電力通信電源蓄電池原理及失效機理

（1）工作原理。電力通信系統(tǒng)中所使用的蓄電池主要以閥控式密封鉛酸電池為主，該蓄電池因體積小、占地小、重量輕、放電性能高、易于疊放、維護方便等優(yōu)勢廣泛應用于電力通信領(lǐng)域，該蓄電池主要成分有PbO2、H2SO、Pb，其中后兩種因造價便宜、電位差較高因此在在閥控蓄電池方面得到了大力發(fā)展與應用。

閥控式密封鉛酸電池正極活性電極反應表達式為：

PbO2+3H++HSO4+2e=PbSO4+2H2O

負極活性反應表達式為：Pb+HSO4-2e=PbSO4+H+

電池反應表達式為：Pb+PbO2+2H++2HSO4=2PbSO4+2H2O

從以上三個反應式可以看出硫酸參與電化學反應并傳導電流，放電過程中硫酸生成水降低電解液濃度，充電時消耗水生成硫酸從而導致電解液濃度升高，并且整個化學反應過程中并不會生成氫氣與酸氣等危險氣體。

（2）失效機理。在電力系統(tǒng)通信系統(tǒng)中蓄電池組的存在都起著至關(guān)重要的作用，平常狀態(tài)下蓄電池組保持充電備用狀態(tài)，當出現(xiàn)充電機故障或者交流失電故障時，蓄電池組向程控交換機或者其他直流負荷提供能量為確保油機及時完成供電，從這方面來看，蓄電池組在日常狀態(tài)下并未對通信系統(tǒng)運行作出較大貢獻，但是一旦出現(xiàn)電力事故，蓄電池組肩負了整個系統(tǒng)的能量貢獻，一旦蓄電池組出現(xiàn)問題意味著整個通信系統(tǒng)將有可能癱瘓，從而造成重大電力事故以及經(jīng)濟損失，因此重視蓄電池組是保障電力通信系統(tǒng)持續(xù)良好運行的關(guān)鍵。由于不同蓄電池各自失效機理不同，所以在運行維護管理方面的需求也千差萬別，要針對蓄電池類型實施針對性運行維護管理辦法。比如較常使用的閥控式鉛酸蓄電池，其失效機理以失水、極板硫酸化等為主，維護管理中要重點關(guān)注電壓及核對性放電，及時更換極板；鎘鎳電池失效機理為電解液碳酸化及記憶效應，維護管理要采取加水、換液、活化舉措，加強對電壓、液面及核對性放電監(jiān)控；開口式鉛酸蓄電池，其失效機理以極板腐蝕、活性物質(zhì)脫落等為主，維護管理中要采取加水、加酸舉措，加強對電壓、液面密度溫度計核對性放電的監(jiān)控。

2　蓄電池早期失效現(xiàn)象與測試方法

（1）失效現(xiàn)象。電力通信系統(tǒng)中最常使用的閥控式鉛酸蓄電池早期失效現(xiàn)象主要有六大典型表現(xiàn)：一是失水，充電狀態(tài)下的蓄電池在復合反應不完全的情況下出現(xiàn)失水現(xiàn)象造成板柵腐蝕；二是熱失控，充電過程中由于密封結(jié)構(gòu)導致熱量無法順利散出，電池升溫過高導致失效；三是工藝缺陷，因閥蓋開閉失靈、電解液滲漏、電腐蝕斷裂等造成運行失效；四是負極板硫酸鹽化，硫酸鉛的存在導致負極長期處于非完全充電狀態(tài)從而形成不可逆硫酸鉛；五是溫度異常，蓄電池充電運行過程中充電、放電過量，并且缺乏有效的運行維護從而導致溫度異常，由于閥控式鉛酸蓄電池本身的貧液式設(shè)計使得電池本身對于周圍環(huán)境溫度較為敏感，溫度每增加10℃壽命就會減少一半，因此溫度過度會嚴重影響蓄電池的使用壽命，因此在充電方面必須要十分注意，同時充電機組也必須保持良好的運行狀態(tài)，以提供溫度補償；六是蓄電池本身的離散型影響，須知電極材料的選取、合成、安裝等工藝中存在的非穩(wěn)定因素及不一致因素導致了電池性能的離散，為蓄電池組的運行埋下安全隱患，尤其是性能不一致的蓄電池組投入運行時會導致其浮充電壓有假的哦啊差異，長時間運行后會導致極板腐蝕與失水等問題，造成容量損失及極板硫酸化等嚴重后果，從而致使蓄電池組性能劣化，無法順利滿足運行要求。

（2）測試方法。電力通信系統(tǒng)中高頻開關(guān)電源設(shè)備正常使用時維護工作量較小，按照相關(guān)規(guī)程要求，需要對蓄電池組實施常規(guī)月度、季度、年度保養(yǎng)與維護，常規(guī)保養(yǎng)工作主要以蓄電池組清潔檢查、過熱檢查、浮充電流電壓測量、總電壓測量等為主，并根據(jù)測量結(jié)果決定是否進行均衡充電。目前國內(nèi)外蓄電池組的測量技術(shù)主要以內(nèi)阻測試（電導測試）、核對性放電測試、網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測等技術(shù)為主，這些技術(shù)各有利弊，要根據(jù)工作要求選擇最佳測試方法以及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

所謂內(nèi)阻測試主要是對蓄電池組做簡單的電導測試或者內(nèi)阻測試，利用直流、交流信號電源完成測試，其優(yōu)勢在于測試時間短、省時省力，但是由于其無法準確顯示蓄電池組的容量，對測試儀表的精度要求也較高，因此限制了內(nèi)阻測試的廣泛應用，目前該項測試技術(shù)廣泛應用于國內(nèi)外通信、電力、郵政等諸多行業(yè)。核對性放電測試是利用蓄電池組10%電流做恒流做持續(xù)10h放電，該測量方法可準確反應蓄電池組的容量，測試結(jié)果真實直觀，且維護簡單，但是由于費時費力且放電過程中需要長時間觀察放電過程即情況，因此限制了其廣泛應用，目前多數(shù)集中在鐵路、通信、電力、郵政等領(lǐng)域。

網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測方法依托于當前快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)，對蓄電池組的運行狀態(tài)、電壓電流情況、溫度情況等實施全面監(jiān)測，通過額外添加放電模塊實現(xiàn)遠距離控制放電，該技術(shù)方法的優(yōu)勢在于可實現(xiàn)遠距離監(jiān)控，弱點在于需要對每個蓄電池組添加在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，維護技術(shù)水平高、難度大，目前主要應用于電力、鐵路與通信領(lǐng)域。

3　蓄電池維護建議

電力通信電源系統(tǒng)維護工作中要經(jīng)常檢查蓄電池端電壓情況、連接是否松動、安全閥與極柱周圍是否有滲酸現(xiàn)象以及電池殼體有無變形及滲漏等，若出現(xiàn)以上任意一種情況要及時進行維護檢修或更換處理。在蓄電池組出現(xiàn)浮充電壓有兩只以上低于2.18V、放電超過額定容量20%以上或者擱置不用時間超過三個月、全浮充運行超過三個月必須實施均衡充電。要保持每年一次的頻率對蓄電池組進行核對性放電測試，尤其是每年需安裝新蓄電池組或者大修時必須要進行放電測試，對于不能停運的蓄電池組要做50%額定容量測試。要積極測量蓄電池組內(nèi)阻或電導，通過測量結(jié)果分析電池離散性，通過對比多次檢測結(jié)果來及時發(fā)現(xiàn)離散性較大的電池并進行專業(yè)處理。蓄電池組維護過程中要注意每次放電后及時充電，避免蓄電池組過電流或者過電壓充電，盡量避免長期擱置，若擱置時間超過三個月必須進行技術(shù)檢測后才可再投入運行，要避免蓄電池組過放電，避免長期浮充不放電，避免使用波紋較大的充電機，配以溫度補償功能控制蓄電池組溫度，避免電池壽命受影響。至于老化的蓄電池組，要及時發(fā)現(xiàn)并予以處理，可通過采取監(jiān)測浮充電壓、核對性放電測試、內(nèi)阻電導監(jiān)測等及時發(fā)現(xiàn)老舊蓄電池組，發(fā)現(xiàn)后要及時對欠沖電池進行在線補充電，對輕度極板硫酸化電池進行激活處理，對于嚴重硫酸化或者短路開路、電解液干枯電池進行更換處理。通過加強對電力通信電源系統(tǒng)的運行維護可有效降低各類安全隱患發(fā)生的幾率，對于確保電力系統(tǒng)的安全可靠運行有積極意義。

4　結(jié)語

綜上所述，電力通信電源管理維護工作不力會導致蓄電池組電源系統(tǒng)安全隱患頻發(fā)，威脅通信安全與質(zhì)量，因此要深入分析蓄電池組失效原因及表現(xiàn)，應用有效測試方法及早發(fā)現(xiàn)問題并做好日常運行維護管理，以提升以提升通信系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。

［1］崔晉宇.淺談電力通信電源系統(tǒng)維護與管理［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（20）：133.

［2］吳國文.對現(xiàn)代電力通信電源的分析與維護措施的探討［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（24）：23-24.

［3］余繼珍，張悅，張曉華.電力系統(tǒng)用不間斷電源方案的探討與應用［J］.電力系統(tǒng)通信，2011（9）：74-78.

［4］洪丹偉.電力通信電源系統(tǒng)的維護及管理［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（33）：147-149.

［5］陳嘉.探析電力通信電源系統(tǒng)的運行管理［J］.科技與企業(yè)，2012（11）：120.

［6］白晨，曹璐，張佳宜.電力通信電源系統(tǒng)維護方案的探討［J］.陜西電力，2011（2）：45-47.

嚴安（1961—），男，高級技師，工程師，從事電力系統(tǒng)通信運行維護工作。