蓄電池日常維護的注意事項分析

龍 徐

（廣東電網有限責任公司陽江供電局，廣東陽江529500）

0 引言

目前，在蓄電池的維護中，缺少專業的儀器對蓄電池的狀態和參數進行全面檢測。特別是蓄電池容量測試，仍采用人工記錄的方式，工作量大、操作繁瑣，數據的準確度較低。同時在蓄電池運維過程中，由于工作人員的重視程度不夠，許多蓄電池組常常未能定期進行容量測試，甚至從未做過容量測試。蓄電池在長時間運行過程中，由于物理和化學的作用會發生劣化，個別蓄電池甚至會在充放電過程中發生燃燒或爆炸。在緊急情況下，變電站內的設備需要蓄電池作為直流電源，若此時蓄電池組發生問題不能提供穩定的直流電源，一旦發生外部線路故障，極有可能造成越級跳閘，導致事故范圍擴大，近年來便有多起類似事件發生。因此需要重視蓄電池的日常維護，提前發現劣化蓄電池，以確保直流系統能夠保證變電站的安全持續運行。

1 蓄電池的常見故障及日常維護

1.1 蓄電池常見故障

變電站內的蓄電池組在運行過程中，可能會失效，出現浮充電壓異常、內阻偏大、短路、極板軟化、硫酸鹽化、失水等現象，主要表現如下：

第一，蓄電池組在運行過程中容量與其標稱容量相差很大，這可能由多種原因造成，如蓄電池的硫酸鹽化，會在電池負極表面形成硫酸鉛層，蓄電池的溶解度大大降低，化學反應減弱，也會堵塞電解液與活性物質的接觸通道，造成電池容量降低；板柵腐蝕也是容量降低的重要原因。目前市面上各種材料制成的板柵在蓄電池的充電過程中都可以被氧化，會造成活性物質失效；電池的骨架板柵有抗腐蝕能力，但在酸性電解液中長期運行，也會發生金屬腐蝕，導致板柵裂隙甚至斷裂，造成蓄電池容量下降。在日常維護過程中，可通過容量測試或內阻在線測試等方法，發現蓄電池容量下降的問題并及時處理。

第二，蓄電池內部短路。蓄電池的正負極板間一般由隔膜隔開，但如果發生穿透，則蓄電池內部的正負極板會直接導通，發生短路。嚴重的短路可造成該蓄電池電壓為零，并伴隨熱失控現象。

第三，蓄電池開路，沒有電壓輸出。蓄電池開路一般不是完全斷路，而是虛接。在虛接處會有很大的內阻，造成蓄電池容量下降，一般是由于蓄電池制造過程中焊接工藝缺陷所致。蓄電池開始都正常，在運行一段時間后會出現虛焊，產生裂隙。在蓄電池運行過程中，虛焊部位會產生尖端腐蝕，致使裂隙變大，最終導致蓄電池開路。在變電站直流系統發生故障后，如果蓄電池組因發生開路而失效，不能提供穩定的直流電源，則可能造成嚴重的后果。

1.2 蓄電池投運前的維護

選擇質量好的蓄電池。要結合實際情況，綜合考慮變電站的經常性直流負荷和站內事故照明負荷選擇合適的蓄電池容量配置。同時，不能將不同廠家和不同容量的蓄電池串聯使用。

選擇蓄電池組主充電設備模塊時，主充電設備模塊要有實時監控和智能化管理的功能，以便維護人員觀察直流系統實時的工作狀態。要有備用模塊，當主充電設備發生異常時，備用模塊應可自動投入，以確保蓄電池不會過放電。

在蓄電池使用前進行維護。設置運行參數，如蓄電池的浮充電壓、均充電壓、轉浮充數據、溫度補償系數、交流欠壓值、交流過壓值以及充電限流值等。這些參數對蓄電池的運行及使用壽命十分重要，不當的參數設置會造成蓄電池壽命縮短。

如果蓄電池超過三個月的時間沒有使用，則在投入使用前需要對其進行補充電。

1.3 蓄電池的日常運行維護

周圍環境的溫度對蓄電池的各項參數及使用壽命均有較大影響。一般情況下，蓄電池室的環境溫度應在22～25℃之間，這能夠延長蓄電池的使用壽命，并使其保持最佳的容量。

運行人員需定期對蓄電池各種參數進行檢查并做好記錄，如發現突變因素，則應立即查明突變原因，如果確定是故障則要及時處理。保存蓄電池測試記錄數據，每隔一段時間后，將蓄電池現在的數據與原始數據進行對比，如發現數據偏移很大，則應及時處理。為了保證電池容量維持在最佳狀態，每年蓄電池組都要進行容量恢復試驗，對電池內的活化物質進行激活，提高蓄電池的容量。

1.4 蓄電池充電裝置的維護

對于蓄電池充電裝置的維護，應定期檢查其交流輸入電壓、直流輸出電壓，確保直流輸出電壓、電流在正常范圍；核對有無突發異常情況，設備及電纜的絕緣狀態是否正常。一旦交流電源發生中斷，直流母線會由蓄電池組進行供電。當蓄電池組放電容量超過額定容量的20%時，如果交流電源供電已經恢復，則應立即啟動充電裝置對蓄電池組進行充電。

2 密封鉛酸蓄電池的充放電

2.1 核對性充放電

新安裝或大修后的蓄電池組需進行核對性額定容量充放電試驗。放電電流應固定，在放電完成后應立即進行充電，防止蓄電池內部發生硫化現象，避免蓄電池內部短路。這個過程一般采用恒流充電，當蓄電池組端電壓達到2.23×n V后，自動轉為恒壓充電。

蓄電池內部充放電原理如圖1所示。

圖1 蓄電池充放電原理

2.2 恒壓充電

在2.35×n V的恒壓下充電電流會逐漸降低，當電流降低至0.1I10時，充電裝置開始計時，整定時間結束時，充電裝置自動轉為浮充電，浮充電壓一般為2.25×n V。在浮充電過程中需進行溫度補償，即充電電壓隨環境溫度變換進行補償，避免蓄電池失水干涸。溫度補償的中心溫度、補償斜率都可根據實際情況靈活設置。

2.3 補充充電

為應對蓄電池在運行中因浮充電流調整存在的問題，解決電池自放電和爬電漏電導致的容量虧損，每3個月需進行一次補充充電，確保蓄電池組維持額定容量，能夠安全可靠運行。

2.4 事故放電和自動充電

當變電站交流電源失壓時，蓄電池組立即為主要負荷和事故照明提供直流電源。如蓄電池組端電壓降低到2×n V后外部電源還沒有未恢復送電，則要斷開蓄電池組的供電，防止蓄電池組過放電。交流電源恢復送電后，充電裝置要立即對蓄電池進行恒流充電—恒壓充電以及浮充電，使得蓄電池恢復到正常狀態。

3 結語

蓄電池是直流系統的重要組成部分，直接關系到變電站運行的安全性和可靠性。根據變電站的實際情況制定蓄電池的運行維護方案，保證直流系統的安全性，可以提高變電站的運行維護水平。

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