范艷

【摘 要】近些年來，在我國電力系統(tǒng)中，蓄電池被當(dāng)做重要的電源而被人們使用。隨著電力企業(yè)的快速發(fā)展，蓄電池的種類逐漸增多。但是，蓄電池在運(yùn)行過程中還存在多方面的問題。本文就對變電站蓄電池的運(yùn)行和維護(hù)措施進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】變電站；蓄電池；運(yùn)行；維護(hù)

蓄電池是直流系統(tǒng)中不可缺少的設(shè)備，這種電源廣泛應(yīng)用于變電站中。正常時直流系統(tǒng)中的蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，當(dāng)交流電失電時，蓄電池迅速向事故性負(fù)荷提供能量。如各類直流泵、事故照明、交流不停電電源、事故停電、斷路器跳合閘等，同時也必須為事故停電時的控制、信號、自動裝置、保護(hù)裝置及通信等負(fù)荷提供電力。顯然在交流失電的事故狀態(tài)下，蓄電池應(yīng)作為變電站的備用能源。

1、變電站蓄電池的工作原理

1.1變電站蓄電池的工作原理

充電和放電是蓄電池工作過程的兩個重要部分，其中充電可以為蓄電池儲備能量，而放電則是提供電的一個過程，由于在變電站中經(jīng)常使用的VRLA蓄電池時常處于浮充的狀態(tài)，所以過程當(dāng)中不需要調(diào)整酸堿度和添加電解液，方便人們的使用。

1.2變電站中蓄電池的作用

隨著科技水平的進(jìn)步，目前在變電站系統(tǒng)中運(yùn)用了越來越多的自動化以及智能化的設(shè)備，在這些設(shè)備運(yùn)用到變電站系統(tǒng)中之后，整個變電站系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了極大的提高，但是為了提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，大部分變電站中的重要設(shè)備都是通過直流電源來進(jìn)行供能的，以此來確保變電站中的額基礎(chǔ)設(shè)備可以更加穩(wěn)定的運(yùn)行。在變電站正常運(yùn)行過程中，變電站中的變流模塊會產(chǎn)生直流電來為變電站中的設(shè)備進(jìn)行供能，但是變電站不可避免的會出現(xiàn)一些故障問題，有些故障問題可能會導(dǎo)致變流模塊無法產(chǎn)生直流電，進(jìn)而很容易導(dǎo)致變電站系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象，為了提高變電站運(yùn)行的安全性，蓄電池在變電站中得到了廣泛的應(yīng)用。蓄電池發(fā)揮作用的時候主要在變電站出現(xiàn)故障問題以后，當(dāng)變流模塊無法正常的產(chǎn)生直流電情況出現(xiàn)后，變電站系統(tǒng)會自動的連接蓄電池，然后有蓄電池中儲存的電能為變電站中的設(shè)備進(jìn)行供能，最大限度的避免變電站系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓情況。

1.3蓄電池的維護(hù)管理現(xiàn)狀

目前，變電站通常沒有人看守，但是每月都有工作人員定期的對蓄電池的端電壓展開測量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，之前進(jìn)行比較，觀察其中的不同之處。為了避免外部因素對內(nèi)部功能的影響，需要對蓄電池的外觀進(jìn)行檢查。同時進(jìn)行人為的測試來檢驗蓄電池的使用壽命和運(yùn)行狀態(tài)。并運(yùn)用電池巡檢儀來對蓄電池的電壓進(jìn)行監(jiān)控。但是工作人員通過這些方法進(jìn)行管理和維護(hù)變電站的蓄電池工作，其測量的精準(zhǔn)度難以達(dá)標(biāo)，測量的結(jié)果也不太準(zhǔn)確，并且操作復(fù)雜、工作量大、工作效率很低，同時，因為工作人員對工作的懈怠，也使得蓄電池的維護(hù)和管理工作問題的不斷出現(xiàn)。

2、電池工作中存在的問題及原因分析

變電站蓄電池在實際運(yùn)行過程中常見的故障及其發(fā)生的原因主要有以下幾個方面：①板柵的變形及腐蝕：板柵出現(xiàn)變形及腐蝕主要是由于蓄電池在充電過程中電解質(zhì)中的分子在兩個電極部位發(fā)生反應(yīng)，還在負(fù)極板柵及正極板柵之間發(fā)生氧化反應(yīng)，長時間充電會導(dǎo)致板柵外部被包裹上密集的氧化物質(zhì)，使得板柵的外形在時間的積累下逐漸變形，最終導(dǎo)致腐蝕及變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。②失水：失水屬于蓄電池在使用過程中最為常見的故障現(xiàn)象之一，主要是由于以下原因?qū)е碌?，蓄電池在運(yùn)行過程中屬于完全封閉的狀態(tài)，蓄電池內(nèi)部的水分正常情況下不會出現(xiàn)流失問題，但一旦蓄電池受到外部力量的作用將會導(dǎo)致電池殼體出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部大量水分出現(xiàn)流失；或者是由于蓄電池在使用過程中內(nèi)部的氫氣及氧氣產(chǎn)生化合反應(yīng)產(chǎn)生大量水，但由于氣體化合效率不高導(dǎo)致蓄電池內(nèi)部化合產(chǎn)生水的量不多，逐漸出現(xiàn)失水現(xiàn)象；繼而是由于使用蓄電池的過程中溫度過高、過充電流較大及安全閥開閥壓力較低等因素導(dǎo)致蓄電池失水。③酸鹽化：蓄電池在日常的使用及運(yùn)行過程中長期處于充電不足的狀態(tài)導(dǎo)致浮充電壓較低，放電后未能及時進(jìn)行有效的電量補(bǔ)充，或由于電池長時間擱置不使用等因素導(dǎo)致蓄電池的負(fù)極出現(xiàn)一種粗大堅硬的硫酸鉛，由于硫酸鉛較難溶解加上蓄電池出現(xiàn)的失水現(xiàn)象將會導(dǎo)致硫酸濃度異常升高，加速硫酸鉛的生成，酸鹽化的現(xiàn)象導(dǎo)致蓄電池的容量明顯不足，甚至導(dǎo)致蓄電池開路情況的出現(xiàn)。④活性物質(zhì)軟化：蓄電池在循環(huán)反復(fù)的運(yùn)行及使用過程中，蓄電池的晶型由原本的Or型轉(zhuǎn)化為B型，B型的晶粒相對來說具有細(xì)小及結(jié)合力較差等特點(diǎn)，逐漸削弱了活性物質(zhì)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致活性物質(zhì)泥化現(xiàn)象及蓄電池?zé)o法正常使用的現(xiàn)象出現(xiàn)。

3、蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

3.1蓄電池運(yùn)行的要求

首先檢查蓄電池組的平衡性。在蓄電池組浮充三個月后，測量各單體蓄電池的電壓，各蓄電池電壓之間的壓差應(yīng)小于100mV；或者是將充滿電的蓄電池靜置24h后，測量各蓄電池的開路電壓，各蓄電池的壓差應(yīng)不大于20mV。若發(fā)現(xiàn)蓄電池之間電壓不平衡，則需對蓄電池進(jìn)行均充。在這個過程中，要注意環(huán)境溫度可能引起蓄電池個體之間電壓的不平衡。另外，對蓄電池的外觀進(jìn)行檢查，主要包括蓄電池的極柱、殼蓋等處有沒有漏液，蓄電池組附近是否有黃色粉末殘渣，蓄電池的外殼是否膨脹，蓄電池的安全閥是否正常等。根據(jù)相關(guān)要求，應(yīng)盡量縮短蓄電池到直流饋線屏之間出線電纜的長度。一旦站用電或直流系統(tǒng)的交流電源失電，蓄電池在很短的時間內(nèi)會產(chǎn)生很大的放電電流。為了避免在短時間內(nèi)電纜溫升過高造成絕緣破壞，需采用截面較大的電纜?？紤]到經(jīng)濟(jì)因素，及電纜的壓降需盡量減小，這條出線電纜應(yīng)盡可能縮短。

3.2蓄電池的充放電

對于新安裝的蓄電池，應(yīng)先進(jìn)行核對性的放電作業(yè)，以檢查蓄電池組的容量。在蓄電池的放電過程中，如果電流較大，則應(yīng)當(dāng)充電，以防止蓄電池內(nèi)部硫化以及短路事故。在恒壓狀態(tài)下充電時，電壓應(yīng)維持在2.35V×n之下，同時充電電流逐步降低。當(dāng)電流小于0.1C103h后，轉(zhuǎn)為正常浮充狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，需進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以防蓄電池出現(xiàn)干枯。另外，為了對個別蓄電池進(jìn)行調(diào)整，還需進(jìn)行補(bǔ)充充電。補(bǔ)充充電作業(yè)應(yīng)1～3個月進(jìn)行一次，以確保蓄電池運(yùn)行的安全。此外，蓄電池的浮充電壓不能偏高或偏低。若浮充電壓過高，則會導(dǎo)致過充電；若浮充電壓過低，則會引起充電不足。對于額定電壓為2V的單體蓄電池，浮充電壓一般為2.23～2.27V，均充電壓一般為2.3～2.4V。

3.3蓄電池的日常維護(hù)

根據(jù)實踐經(jīng)驗，蓄電池的故障大多是由于對蓄電池的維護(hù)不當(dāng)引起的。曾經(jīng)大多數(shù)人認(rèn)為蓄電池是免維護(hù)的，這種思想有節(jié)約時間和人力成本的考慮，但在實際工作中，需足夠重視蓄電池的維護(hù)工作，具體包括以下幾點(diǎn)：第一，明確蓄電池的具體維護(hù)項目，比如定期測量蓄電池兩端電壓、查看連接處有沒有松動、蓄電池本體上有沒有酸性溶液流出、蓄電池的外殼有沒有膨脹等。第二，在蓄電池組運(yùn)行過程中，要檢查蓄電池的浮充狀態(tài)是否正常，具體數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循說明書的要求。各個單體蓄電池連接處必須緊密，其電壓降不超過8mV；不同蓄電池的壓差應(yīng)小于20mV。而在蓄電池浮充過程中，不同蓄電池的壓差也應(yīng)小于50mV。

4、結(jié)語

總之，蓄電池作為變電站的關(guān)鍵設(shè)備之一，在保障變電站設(shè)備運(yùn)行的安全性方面發(fā)揮著重要作用。近年來，也發(fā)生過一些由于蓄電池在緊急情況下無法提供可靠直流電源而引發(fā)的嚴(yán)重事故，更加凸顯出了蓄電池運(yùn)行和維護(hù)的重要性。供電可靠性要求的提高，對蓄電池的有效運(yùn)行提出了新的要求，對于變電站的蓄電池，不僅要使用更可靠的產(chǎn)品，也需要提高其維護(hù)水平，從而保證變電站的安全運(yùn)行，為變電站設(shè)備提供可靠的直流電源保障。

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（作者單位：太原供電公司）