35KV變電站閥控鉛酸蓄電池的運(yùn)行與維護(hù)

摘要: 基于對35KV變電站閥控鉛酸蓄電池運(yùn)行維護(hù)中存在問題的分析，本文提出從浮充、補(bǔ)充充電、充電電壓以溫度而調(diào)整、加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)視、定期修正電池系統(tǒng)的浮充電壓值、定期進(jìn)行核對性放電試驗(yàn)等角度提出相關(guān)的改革措施和意見，以加強(qiáng)對閥控鉛酸蓄電池的運(yùn)行維護(hù)，從而延長其壽命，提高其可靠性和安全性。

關(guān)鍵詞: 閥控鉛酸蓄電池;35KV變電站;使用壽命;維護(hù)

1緒言

閥控鉛酸蓄電池在直流系統(tǒng)中是不可或缺的設(shè)備，其具有重量輕、占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、無酸霧污染、自放電低、不用補(bǔ)充或更換電解液、蓄電池室防爆防酸要求低、大電流放電能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前這種電源在35KV變電站中已大量使用。但是由于其曾被稱為“免維護(hù)”蓄電池的誤導(dǎo)，使得維護(hù)人員放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護(hù)和管理，造成蓄電池的早期容量降低和損壞現(xiàn)象嚴(yán)重，因蓄電池容量不足或者失效造成的變電站的事故已屢見不鮮。因此，為保證35KV變電站閥控式密封鉛酸蓄電池保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，保證變電站直流母線保持合格電壓和蓄電池的放電容量，研究如何正確使用和維護(hù)閥控鉛酸蓄電池，提高其使用壽命，是十分必要和必須的。

2閥控鉛酸蓄電池運(yùn)行維護(hù)中存在的問題

1)放電過度

閥控鉛酸蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，由于閥控鉛酸蓄電池長時(shí)間處于負(fù)載供電狀態(tài)，當(dāng)閥控鉛酸蓄電池被過度放電到低于1.80 伏，甚至為0時(shí)，將在閥控鉛酸蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生過量硫酸鉛，其多附著在蓄電池的陰極表面，從而使電池陰極產(chǎn)生“硫酸鹽化”。由于硫酸鉛是絕緣體，其形成將會(huì)對閥控鉛酸蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生不利影響。因?yàn)樵陉帢O上形成的硫酸鉛越過量，閥控鉛酸蓄電池的內(nèi)阻將越大，導(dǎo)致電池的充、放電性能變差，最終嚴(yán)重縮短閥控鉛酸蓄電池的使用壽命和安全性。

2)充電電壓設(shè)置隨意

有些35KV變電站蓄電池運(yùn)行維護(hù)人員對閥控鉛酸蓄電池的充電原理不清楚，混淆閥控鉛酸蓄電池組的日常運(yùn)行浮充電電壓設(shè)置與防酸蓄電池組的電壓的設(shè)置，將浮充電電壓控制在(2.15*n)V*N左右(n指單體閥控鉛酸蓄電池的格數(shù)，如閥控鉛酸蓄電池單體額定電壓2V、n=1;閥控鉛酸蓄電池單體額定電壓12V、n=6;N指閥控鉛酸蓄電池組的個(gè)數(shù))，由于閥控鉛酸蓄電池單體端電壓偏低，會(huì)使得閥控鉛酸蓄電池組將長期處于欠充電和容量不足狀態(tài)。

3)不重視容量試驗(yàn)和核對性放電

當(dāng)前35KV變電站普遍使用閥控鉛酸蓄電池組，但大部分閥控鉛酸蓄電池組的壽命或運(yùn)行特性達(dá)不到合同要求，特別是在實(shí)際的運(yùn)作過程中，維護(hù)人員對于新安裝的閥控鉛酸蓄電池的初充電和容量試驗(yàn)、運(yùn)行中的閥控鉛酸蓄電池的核對性放電等驗(yàn)收和維護(hù)工作缺乏重視:如未依照制造廠家說明書的初充電工作程序?qū)π掳惭b的閥控鉛酸蓄電池進(jìn)行初充電;未進(jìn)行閥控鉛酸蓄電池的容量試驗(yàn)或容量試驗(yàn)不合格時(shí)仍然投入正式使用;對運(yùn)行中的閥控鉛酸蓄電池進(jìn)行核對性放電時(shí)，蓄電池單體端電壓低于放電終止電壓等等。

4)不重視日常通風(fēng)

一般情況下，閥控鉛酸蓄電池按照正常的充電程序和浮充電運(yùn)行時(shí)不存在氣體生成，但在嚴(yán)重的過充電時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生H2和O2。在電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程(DL/T724-2000)中規(guī)定:300Ah以上容量較大的閥控鉛酸蓄電池應(yīng)安裝在專用蓄電池室內(nèi)，閥控蓄電池室應(yīng)配備相應(yīng)通風(fēng)設(shè)施;對于300Ah以下的閥控鉛酸蓄電池可安裝在柜內(nèi)(也可安裝在專用蓄電室內(nèi))，但蓄電池柜同樣應(yīng)保持良好的通風(fēng)條件。

3 加強(qiáng)閥控鉛酸蓄電池的運(yùn)行和維護(hù)

1)加強(qiáng)運(yùn)行管理

(1)浮充

應(yīng)嚴(yán)格控制浮充電壓，在周圍溫度為25℃時(shí)，電池的浮充電壓應(yīng)控制在各個(gè)單體電池平均電壓在2.23到2.27V范圍內(nèi)。若周圍溫度大于25℃時(shí)，則浮充電壓應(yīng)相應(yīng)升高。降低或升高的幅度是:每變化1℃每個(gè)單體電池增減0.003V。且在浮充運(yùn)行時(shí)均衡充電。在正常運(yùn)行狀態(tài)下的電池組，一般不需要均衡充電。但如果發(fā)現(xiàn)電池組中單體電池之間電壓不均衡時(shí)，那么應(yīng)對電池組進(jìn)行均衡充電。

(2)適度補(bǔ)充充電

為了彌補(bǔ)運(yùn)行中因浮充電流調(diào)整不當(dāng)，不夠補(bǔ)償漏電爬電以及電池自放電所引起的閥控鉛酸蓄電池容量虧損，應(yīng)設(shè)定每隔1到3個(gè)月對閥控鉛酸蓄電池自動(dòng)進(jìn)行一次恒流充電，然后再恒壓充電，最后再浮充電的補(bǔ)充充電，以確保蓄電池組任何時(shí)候都具有額定容量，從而保證其運(yùn)行安全可靠。

2)加強(qiáng)維護(hù)管理

(1)優(yōu)選充電設(shè)備和注意安裝質(zhì)量

在閥控鉛酸蓄電池選型和采購過程中，應(yīng)熟悉廠家生產(chǎn)工藝、制造流程、質(zhì)量控制體系，以及掌握穩(wěn)壓精度、穩(wěn)流精度、紋波系數(shù)等主要技術(shù)參數(shù)，需要時(shí)可要求廠家進(jìn)行首次容量試驗(yàn)，以篩選差異較小的蓄電池。同時(shí)在運(yùn)輸、儲存工程中應(yīng)防止碰撞，在安裝過程中注意匯接條魚電池極樁之間的吻合，以及要使蓄電池與直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負(fù)極與負(fù)極的長短一致，以在大電流放電時(shí)保持電池組之間的運(yùn)行平衡。

(2)電池系統(tǒng)浮充電壓值應(yīng)定期修正

周圍溫度對電池系統(tǒng)浮充電壓值影響較大，故必須按照電池系統(tǒng)使用中周圍溫度變化來及時(shí)修正系統(tǒng)的充電電壓值。一般情況下，每年應(yīng)進(jìn)行2到4次的調(diào)整。具體調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)是:周圍溫度每增高1℃時(shí)，降低浮充電壓0#8226;003 V/單體;周圍溫度每降低1℃時(shí)，升高浮充電壓0#8226;003 V/單體。閥控鉛酸蓄電池在高溫環(huán)境下運(yùn)行(大于30℃)，電池內(nèi)阻將變小，電池充電效率提高，電池容量會(huì)增加。故適當(dāng)降低浮充充電電壓值，減小浮充電流，對電池容量不會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)電池運(yùn)行周圍溫度降低時(shí)(特別是低于20℃以下時(shí))，電池內(nèi)硫酸鉛溶解速度和溶解度將降低，電解液濃差極化增大，同時(shí)由電解液電阻率變化引起電池內(nèi)阻同樣增大，故在低溫條件下，必須保持較高的充電電壓，方可滿足充電的需要。否則將會(huì)產(chǎn)生充電不足現(xiàn)象。

(3)核對性放電試驗(yàn)定期進(jìn)行

當(dāng)閥控鉛酸蓄電池長期處于浮充工作狀態(tài)時(shí)，因負(fù)極活性物質(zhì)的設(shè)計(jì)過量以及氧復(fù)合的存在，一般會(huì)使負(fù)極板總有一定的活性物質(zhì)處于充電不足狀態(tài)，且長期浮充電流值較小，難以使極板內(nèi)部的活性物質(zhì)得到充分的電化學(xué)反應(yīng)，從而將引起極板內(nèi)部活性物質(zhì)硫酸鹽化，進(jìn)而降低負(fù)極板容量，影響電池使用壽命。為解決上述問題，對于長期處于浮充電工作狀態(tài)的電池系統(tǒng)，應(yīng)對新投運(yùn)的閥控蓄電池前6年每隔2到3年進(jìn)行1次核對性放電試驗(yàn);投運(yùn)6年以后的閥控鉛酸蓄電池組應(yīng)每隔12個(gè)月進(jìn)行1次核對性放電試驗(yàn)。

(4)加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)視

在日常維護(hù)過程中英注重采用技術(shù)手段以加強(qiáng)對閥控鉛酸蓄電池的監(jiān)視。如采用閥控鉛酸蓄電池在線監(jiān)測裝備，實(shí)時(shí)監(jiān)控閥控鉛酸蓄電池的運(yùn)行狀態(tài)。若是無人值班變電站，可以考慮采用信息采集系統(tǒng)，將信息反饋至監(jiān)控中心，如此出現(xiàn)異常情況時(shí)可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便處理。

總之，閥控鉛酸蓄電池是35KV變電站的重要控制、信號、動(dòng)力電源，對其安全運(yùn)行中起著重要的作用。在實(shí)際中，應(yīng)努力消除對閥控鉛酸蓄電池運(yùn)行和維護(hù)的各種誤區(qū)和存在的問題，加強(qiáng)相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對閥控鉛酸蓄電池的日常維護(hù)和管理，是提高閥控鉛酸蓄電池安全運(yùn)行可靠性和延長其壽命的基礎(chǔ)和保證。

參考文獻(xiàn):

[1]電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程[S]-DL/T724-2000

[2]站用閥控鉛酸(VRLA)蓄電池的維護(hù)、測試和更換方法[S]-IEEE站用蓄電池標(biāo)準(zhǔn)合作專業(yè)委員會(huì)

作者簡介:

張寶歸 男 大專1976年8月生 廣西隆安

職稱:助理工程師

研究方向:電力工程技術(shù)