黄崇虎 黄鹏超 白龙 万里
（国网山东省电力公司检修公司 264000）
摘要：直流系统是变电站正常工作与运转的关键环节，对与变电站功能的发挥有着重要的作用。本文介绍了变电站直流电源正常的运行方式，并讨论了蓄电池的运行和维护。
关键词：变电站；直流系统；运行维护
一、变电站直流电源的运行方式
①#1蓄电池组和1号充电装置并列供电给Ⅰ段直流母线，即#1蓄电池组运行在Ⅰ段母线，1号充电装置回路运行在Ⅰ段母线，母线分段开关在合闸位置。②#2蓄电池组和2号充电装置并列供电给Ⅱ段直流母线，即#2蓄电池组运行在Ⅱ段母线，2号充电装置回路运行在Ⅱ段母线，母线分段开关在合闸位置。③直流Ⅰ、Ⅱ段母线分列运行，母联开关打至“至#1蓄电池组”或“至#2蓄电池组”位置，Ⅰ段母线与Ⅱ段母线联络为断开状态。
二、蓄电池的运行与维护
2.1蓄电池的巡视和检查
定期检查主要是测量、记录蓄电池组的每个电池的外壳温度和端电压(精确到mV级)，对与超标的应及时上报处理。电压超标的标准：单个电池的端电压与平均值之差超过规定值±0.05V。
阀控式蓄电池的巡视内容应包括蓄电池组端子、外壳清洁，无渗漏和变形，表计指示值与实际一致；辅助元器件工作正常，自动断路器位置正确，熔断器无熔断；蓄电池室通风、照明及消防设备完好；各支路的运行监视信号完好、指示正常，微机监控单元工作正常；设备标识清晰，无脱落；合闸母线、直流母线电压值在规定范围内等。
2.2蓄电池的运行环境温度
工作温度是影响蓄电池使用寿命的一个决定性因素，寿命为10年的蓄电池在30℃环境下运行，无温度补偿寿命缩短为5年，有温度补偿寿命为8年。温度过高会使阀控式蓄电池内有限的液体气化，增加电池内部的压力，从而使得安全阀频繁动作排放雾气，导致水分的损失。温度升高，电池组放电容量会增加，但寿命会降低，如果长期在高温下使用，运行环境温度每升高10℃电池寿命几乎就要缩短一半。如果温度过低，蓄电池容量会下降，工作环境温度每下降1℃，其容量就会下降1%。因此应尽量将蓄电池的运行温度控制在20℃～25℃之间，并对其进行密切地监视。
2.3蓄电池浮充电运行状态
蓄电池的工作状态也是影响蓄电池使用寿命的一个关键因素。阀控式蓄电池组正常运行时应以浮充电方式，单体浮充电压宜控制在2.23～2.28V。而对于长期处于浮充电状态的蓄电池组，无法判断阀控式蓄电池内部是否干裂或失水以及自放电的现有容量。这种长期对同组蓄电池只充电，不放电的运行状态是不合理的，根据运行统计资料显示，这样大大缩短了蓄电池所能提供的实际后备供电时间，使得其使用寿命减少，其原因是钝化了蓄电池内部的阳极极板，从而急剧增大蓄电池的内阻，使得蓄电池的实际容量大幅下降，而远远低于其标准容量。
2.4蓄电池的失水
蓄电池失水表现为蓄电池一旦放电，电压就会很快下降到终止电压值，而在运行中浮充电压却是正常的。这种情况也是影响蓄电池使用寿命的一个因素，它会导致蓄电池的活性物质减少，从而降低蓄电池的容量，处理方法为更换蓄电池。
2.5蓄电池的过度充电或过度放电
蓄电池的过度充电产生氧化还原反应，使得极板的有效面积减少。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过度充电还会使得蓄电池冒液产生墨绿色氧化物，导致蓄电池的绝缘性降低，从而增加蓄电池的自放电。维护人员应相应地降低充电电压，减少充电电流，并对蓄电池的安全阀堵塞情况以及各项参数的设置进行检查。
当蓄电池被过度放电到输出电压为零时，会导致电池的阴极表面吸附电池内部大量的硫酸铅。因为硫酸铅本身是一种绝缘体，电池的内阻会随着阴极板上硫酸盐的增多而增大，使得电池的充、放电性能变差，从而缩短了蓄电池的使用寿命。蓄电池的过度放电主要是发生在充电装置损坏或交流停电后，蓄电池组为负载供电期间，这也是影响蓄电池使用寿命的重要因素之一。
2.6蓄电池的二次下电
二次下电是分两级断开负载的动作和措施，即是电压下降到一定值时(一般比终止电压高)，就将一部分次要负载断掉，只供电给剩下的主要负载；然后当电池两端电压降到终止电压时，则断掉主要负载，从而达到对蓄电池的保护。二次下电的作用是在确保蓄电池不过度放电的同时，可以提供更长的供电时间给重要设备，从而使通信中断的损失尽可能地减少。如果需要电力系统具有二次下电功能，则需将直流输出负载分为主要负载和次要负载，再连接到相应的分路上。
三、蓄电池维护
3.1初始充放电
蓄电池因内部的化学反应会造成自放电，电池在安装后应尽快进行初始均充充电(恒压限流)。以电压2.35V／只充电，充电电流不能大于10A／100Ah额定容量。充电时间为48h。经过48h的初始均充后，应对电池组进行标准的蓄电池容量测试，即以电池的额定容量的10h率电流恒流放电，以额定电压的90％及10h时间为终止条件(如为100A时，放电电流为10A)。若经过3次标准核容试验，电池的容量仍达不到额定容量的90％以上(新电池)，可判断该电池不合格，应予更换。
3.2浮充和均充
阀控蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜控制为2.25V／只，欠充对电池的使用寿命影响很大，应避免此种情况的发生。阀控蓄电池在正常使用的条件下是不需要均充充电的，在下列情况下应进行与初始充电方式相同的均充充电。①任意一个电池浮充电压低于2.18V／单体②在一组电池内，单体之间的浮充电压差值大于0.1V。(说明：出现①②情况时，可以对问题电池单独进行活化，也就是用初始充放电的方法反复均充前可对电池作40％额定容量的放电，放电电流为10小时率恒流，均充最多进行三次。)③紧急事故放电后要求在最短的时间内对电池再充电。④未进行均充满3个月。均充时电池组应退出运行，均充时间为10h。
3.3使用后电池容量测试和维护
每月测量单体电池的端电压及外壳温度。须每年进行一次放电试验，以检查电池组的容量和活化电池极板。对运行三年以内的电池每年进行放电容量为全容量40％的放电试验；对运行时间超过三年的电池，应每年进行全核对性放电试验。放电前应对电池进行均充，均充后让电池组静止8小时才能进行放电容量测试。经过3次全核对放电试验后，蓄电池容量仍然达不到额定容量的80％以上，可认为电池使用寿命已到，应进行更换。当一组电池中有个别电池容量不足，可个别更换，但更换前必须活化新电池；当一组电池中有较多电池(占数量的1／3以上)低于80％额定容量，应整组进行更换。充电过程中如电池温度超过45℃，必须停止充电或转换为浮充状态，以免损坏电池。
结语
随着直流系统的不断完善，其维护工作也必将向着更高的目标迈进，做好变电站直流电源的日常运行维护，不断总结和提高运行维护经验和水平，确保变电站的安全、稳定运行。
参考文献
[1]谢聪乾.变电站直流电源运行与维护的探讨[J].机电工程技术,2011.
[2]闫晓丽.变电站直流系统运行维护及故障处理[J].电气时代,2010.
作者简介
黄崇虎（1986.02－）男，山东威海人，哈尔滨工业大学本科，单位：国网山东省电力公司检修公司，研究方向：变电站运行和维护。
论文作者:黄崇虎,黄鹏超,白龙,万里
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/4
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