變電站蓄電池的運行與維護分析

范艷

【摘 要】近些年來，在我國電力系統中，蓄電池被當做重要的電源而被人們使用。隨著電力企業的快速發展，蓄電池的種類逐漸增多。但是，蓄電池在運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行和維護措施進行深入探討。

【關鍵詞】變電站；蓄電池；運行；維護

蓄電池是直流系統中不可缺少的設備，這種電源廣泛應用于變電站中。正常時直流系統中的蓄電池組處于浮充電備用狀態，當交流電失電時，蓄電池迅速向事故性負荷提供能量。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、保護裝置及通信等負荷提供電力。顯然在交流失電的事故狀態下，蓄電池應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，由于在變電站中經常使用的VRLA蓄電池時常處于浮充的狀態，所以過程當中不需要調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

隨著科技水平的進步，目前在變電站系統中運用了越來越多的自動化以及智能化的設備，在這些設備運用到變電站系統中之后，整個變電站系統的穩定性得到了極大的提高，但是為了提高設備運行的穩定性，大部分變電站中的重要設備都是通過直流電源來進行供能的，以此來確保變電站中的額基礎設備可以更加穩定的運行。在變電站正常運行過程中，變電站中的變流模塊會產生直流電來為變電站中的設備進行供能，但是變電站不可避免的會出現一些故障問題，有些故障問題可能會導致變流模塊無法產生直流電，進而很容易導致變電站系統出現崩潰現象，為了提高變電站運行的安全性，蓄電池在變電站中得到了廣泛的應用。蓄電池發揮作用的時候主要在變電站出現故障問題以后，當變流模塊無法正常的產生直流電情況出現后，變電站系統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備進行供能，最大限度的避免變電站系統出現癱瘓情況。

1.3蓄電池的維護管理現狀

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，記錄相關數據，之前進行比較，觀察其中的不同之處。為了避免外部因素對內部功能的影響，需要對蓄電池的外觀進行檢查。同時進行人為的測試來檢驗蓄電池的使用壽命和運行狀態。并運用電池巡檢儀來對蓄電池的電壓進行監控。但是工作人員通過這些方法進行管理和維護變電站的蓄電池工作，其測量的精準度難以達標，測量的結果也不太準確，并且操作復雜、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和管理工作問題的不斷出現。

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行過程中常見的故障及其發生的原因主要有以下幾個方面：①板柵的變形及腐蝕：板柵出現變形及腐蝕主要是由于蓄電池在充電過程中電解質中的分子在兩個電極部位發生反應，還在負極板柵及正極板柵之間發生氧化反應，長時間充電會導致板柵外部被包裹上密集的氧化物質，使得板柵的外形在時間的積累下逐漸變形，最終導致腐蝕及變形現象的出現。②失水：失水屬于蓄電池在使用過程中最為常見的故障現象之一，主要是由于以下原因導致的，蓄電池在運行過程中屬于完全封閉的狀態，蓄電池內部的水分正常情況下不會出現流失問題，但一旦蓄電池受到外部力量的作用將會導致電池殼體出現滲水現象，導致蓄電池內部大量水分出現流失；或者是由于蓄電池在使用過程中內部的氫氣及氧氣產生化合反應產生大量水，但由于氣體化合效率不高導致蓄電池內部化合產生水的量不多，逐漸出現失水現象；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致蓄電池失水。③酸鹽化：蓄電池在日常的使用及運行過程中長期處于充電不足的狀態導致浮充電壓較低，放電后未能及時進行有效的電量補充，或由于電池長時間擱置不使用等因素導致蓄電池的負極出現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的失水現象將會導致硫酸濃度異常升高，加速硫酸鉛的生成，酸鹽化的現象導致蓄電池的容量明顯不足，甚至導致蓄電池開路情況的出現。④活性物質軟化：蓄電池在循環反復的運行及使用過程中，蓄電池的晶型由原本的Or型轉化為B型，B型的晶粒相對來說具有細小及結合力較差等特點，逐漸削弱了活性物質的網格結構，最終導致活性物質泥化現象及蓄電池無法正常使用的現象出現。

3、蓄電池的運行與維護

3.1蓄電池運行的要求

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，各蓄電池的壓差應不大于20mV。若發現蓄電池之間電壓不平衡，則需對蓄電池進行均充。在這個過程中，要注意環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。根據相關要求，應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的交流電源失電，蓄電池在很短的時間內會產生很大的放電電流。為了避免在短時間內電纜溫升過高造成絕緣破壞，需采用截面較大的電纜。考慮到經濟因素，及電纜的壓降需盡量減小，這條出線電纜應盡可能縮短。

3.2蓄電池的充放電

對于新安裝的蓄電池，應先進行核對性的放電作業，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，則應當充電，以防止蓄電池內部硫化以及短路事故。在恒壓狀態下充電時，電壓應維持在2.35V×n之下，同時充電電流逐步降低。當電流小于0.1C103h后，轉為正常浮充狀態。在這種狀態下，需進行溫度補償，以防蓄電池出現干枯。另外，為了對個別蓄電池進行調整，還需進行補充充電。補充充電作業應1～3個月進行一次，以確保蓄電池運行的安全。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

根據實踐經驗，蓄電池的故障大多是由于對蓄電池的維護不當引起的。曾經大多數人認為蓄電池是免維護的，這種思想有節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工作，具體包括以下幾點：第一，明確蓄電池的具體維護項目，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，在蓄電池組運行過程中，要檢查蓄電池的浮充狀態是否正常，具體數據應當嚴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小于20mV。而在蓄電池浮充過程中，不同蓄電池的壓差也應小于50mV。

4、結語

總之，蓄電池作為變電站的關鍵設備之一，在保障變電站設備運行的安全性方面發揮著重要作用。近年來，也發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的嚴重事故，更加凸顯出了蓄電池運行和維護的重要性。供電可靠性要求的提高，對蓄電池的有效運行提出了新的要求，對于變電站的蓄電池，不僅要使用更可靠的產品，也需要提高其維護水平，從而保證變電站的安全運行，為變電站設備提供可靠的直流電源保障。

參考文獻：

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（作者單位：太原供電公司）