摘要：直流系统在水电站的安全运行中扮演着非常重要的作用，它为自动装置、事故照明以及保护等提供了一个可靠的直流电源。因此，直流系统是水电站能够安全运行的一个重要保证。而直流系统的核心所在就是蓄电池，当电网出现了某些故障时，或者没有交流电源的时候，蓄电池就成为了唯一的电源保障。然而，在近些年来发生了很多由于蓄电池而导致的水电站事故，直流系统的故障则会严重影响到全站保护、操作回路以及自动装置等，甚至于还会造成整个系统的二次瘫痪。所以维护好蓄电池的工作，就成为了重中之重。及早的发展故障，方能尽早处理，这对水电站的直流系统的安全运行可谓是有着非常重要的作用。那么本文将介绍当前蓄电池在线均衡充放电的维护，分析出我们常见的蓄电池的一些故障原因，并且进行一些探讨。
关键词：水电站; 直流系统; 蓄电池; 浮充电压; 核对性放电; 均衡充放电
最近几年来,因为有着性能稳定、无酸雾污染、干净安全、占地少以及维护的工作量少等优点，阀控式密闭铅酸蓄电池受到广泛的关注，并且已经被大量的供电企业争相使用。可是该电池对于环境要求非常的严格，环境温度的要求也很高，并且不能出现过充电以及欠充电的相关情况，同时对于充放电的要求也相当严格。如若该电池在使用过程当中出现了某种不当情况，那么则很有可能减少其使用的寿命。虽然有些厂家常常在宣传的过程中，宣布其有10至15年的使用寿命，可是实际的情况却总是差强人意，甚至于有些厂家生产的电池仅仅使用了2至3年便不能再继续使用。当究其原因，在除了使用环境的温度、充电机输出的电压以及电池的质量等原因以外，还有一个很重要的原因就是缺乏正当有效的检测维护手段。正是由于阀控式蓄电池的这些复杂特殊性，它的检测技术才没有得到一个有效的突破。因此，怎样才能提高维护的手段就成为了现如今亟需解决的一个问题。
1 蓄电池得以运行的相关检测方法
1.1蓄电池的均充与浮充
均充：是蓄电池定期活化的一种充电。定期的能够延长电池的寿命，保证其容量。一般都是恒电流充电，如今的充电屏能够整定定期均充时间一般都是180天，电池在相对的电流，以及恒定的电流的充电情况时，就是处于均充状态，电量冲饱后则会自动转到浮充。
浮充：就是指在恒定电压下的小电流充电，其中的目的之一就是为了防止蓄电池的自我放出电量，二则是提高其充电的深度。蓄电池组的均充就是对电池采用恒流充电，充电速度快，持续的时间短；浮充则是进行一个恒压充电，持续的时间很长，因此充电时间很慢。
1.2 目前电池经常用到的检测方法
（1）标准的容量测试的方法：0.1 c10 h 放电，这有两种方法，即在线式和离线式的方法。
（2）状态检测的方法：能够检测出电流、温度以及电压。
（3）内阻测试的方法：能够检测出电池放出的电流，还有电压。然后再根据欧姆公式计算出电池的电阻。
1.3 以上测试方法的相互比较
（1）核对性容量测试:非常的精准, 可是它的周期比较长 (1至2年) , 并且无法保障下一次试验周期之前的电池容量。
（2）电池电压巡检:这种方法仅仅能够发现比较严重劣化的电池。
（3）内阻法:这种方法相对而言就比较快速简便,不过测量容易受到干扰, 没有办法根据蓄电池的电导值或电内阻推断出电池的容量和使用的寿命[1]。
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1.4 现有检测方法的一些缺陷
（1）这些测试方法的共同点就是在某一个时刻，对电池进行的测试,这是一种相对静态的测试。
（2）这些测试方式都相对单一,全都忽略了电池的电化学体系的复杂程度。
2 铅酸蓄电池在线均衡维护探讨
（1）电池工作的相关原理：电池的充电及放电功能，主要靠电池内的一些化学物质发生了一些可逆的反应来实现的。而阀控型铅酸蓄电池的原理则是将化学反应中，所需要的一定数量的电解液装进极板的周围，同时为防止由于电解液的逐渐减少将蓄电池封闭。在阀控型蓄电池的充电、放电的过程当中,将会发生以下的化学反应过程:
PbO2+2H2SO4+Pb2=2PbSO4+2H20+PbSO4(2—1)
根据以上公式所示,可以看出阀控型蓄电池的极栅是通过运用了铅铝合金，用来提高它的正、负析气过电位,以此来实现该电池在充电的时候降低析气量的相关要求。
（2）当电池组的电池通过串联在一起的时候,运行时充电机便会对蓄电池进行充电。如果要求单体的浮充电压必须保持在2.25 V时,对108节蓄电池组, 那么整组的蓄电池电压则可以设为:108×2.25=234V。但是由于在电池的生产过程当中，材料以及工艺的不同,从而致使了该单体电池中的性能参数，相对离散。每一个电池并没有按照理想中设定的浮充电压(2.25V)运行。在实际的运行过程当中,我们常常能够看到在在一组蓄电池当中，单体电池的浮充电压的波动是非常大的。蓄电池的浮充电压的限值范围是在±50 m V,但是在运行的过程当中却是远远超过了它的规定值。浮充电压的不均衡性,是因为电池过度充、欠充的一个前提,也就是电池失效 [2]。
（3）过充状态:2V的单电池的浮充电压大于了设定值0.05V(2.30V)。当蓄电池常常处于一个过充电的状态,就非常容易造成电池板栅的腐蚀加速,还有活性物质的松动,最终致使容量失效。
（4）欠充状态:2 V单电池的浮充电压小于设定值0.05V(2.20V) 。当蓄电池长期处于一个欠充电的状态,就容易造成电池容量的不足,还有电池极板硫化的减少,最终致使了电池寿命的缩短[3]。
（5）但是当充电机的输出电压在恒定不变的时候，如果电池组中有欠充电池,那么也必定会存在过充电池。单体电池的电压将会相互之间产生影响, 从而产生更大波动。当长期运行后，则会造成电池的两级分化,电池的过充或者欠充最终都会导致电池的失效,并且减少电池的使用寿命,而最严重的就是失效的电池会给水电站直流系统的运行，带来非常大的一个安全隐患。
3 结语
在本文中，对蓄电池的在线均衡充放电的维护进行了一个初步的讨论, 在蓄电池的检修维护工作当中, 无论是在技术理论上，还是检测的手段上，都还需要不断得到完善与探讨。并且不断地提高诊断蓄电池的检修质量,以此来减少蓄电池事故的发生频率,保证电力系统的可靠、安全。最终保障用户用电的质量以及经济的效益,从而来提升企业本身的一个良好社会形象，这些便是是我们电业人员应尽的责任和义务。
参考文献:
[1]康玉函.阀控式铅酸蓄电池使用、维护与测试[J].新疆电力, 2004 (3) .
[2]李晋汾.试论蓄电池的维护与检修[J].农机推广与安全, 2003 (1) .
[3]冉建国,陈胜军.通过电池均衡提高铅酸蓄电池组寿命[J].电源技术, 2006(7) .
论文作者:张其生
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
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