关键词:变电站;直流系统;蓄电池组;运行;维护策略?
引言
在直流系统中蓄电池是非常重要的部分,它在变电站系统中用途比较大。一般的蓄电池都处在备用浮充电状态,在交流电出现失电情况时,蓄电池会给发生事故的符合线路提供能量。在变电站中,供电系统一般都是直流电源。直流电源系统对于蓄电池的作用比较大,在变电站设备进行通信、分合闸操作、设备电源调整、自动装置操作中,可以实现电源事故照明。所以,蓄电池组在直流电源中可以保证变电站更好的运行。
1蓄电池运行维护现状
变电站直流蓄电池的配置标准一般是,220kV变电站配置200~300Ah的两组蓄电池,110kV变电站配置小于200Ah的一组蓄电池。目前,公司范围内很多单位受条件限制,在进行蓄电池参数检测试验的过程中存在不健全的地方,影响了工作的全面开展。
一直沿用人工计量蓄电池组的容量测试的方法,制约了工作效率的提高,蓄电池组的容量测试复杂、繁重的工作,因此更加需要通过技术手段来减少工作中存在的问题,提高工作效率。近些年来蓄电池组数量不断增多,技术人员数量有限,导致严重的比例失调,因此工作人员常常会忽视对电池的维护,导致容量测试的周期长、测试数据不准确等现象的发生。人们对电能的需求不断增加,但是电网的建设数量不断提高,相关的配套建设还不完善,例如某电网变电站的年增长率达到15%,但是运维人员的配置数量并没有增加,检测手段也有待进一步改善,仍然按照传统的检测方法进行检测,导致电压测量准确度低,这样即使付出再多工作量,也不会取得预期效果,无法发现系统变电站中蓄电池存在的安全隐患。
2蓄电池运行中存在的问题分析
2.1盐酸化
如果蓄电池长时间处于不完全充电,浮充电压偏低,放电后不能及时补充充电,或者长期闲置不用等的状态,时间一长,一方面电池的负极会经过化学反应生成硫酸铅,形成几乎不会溶解的坚固硬块;另一方面是当蓄电池失水现象也会加速硫酸铅的形成。盐酸化现象严重时会造成电池开路,对直流系统的正常供电产生不利影响。
2.2失水
失水是蓄电池最常见的故障之一。由于气体化合效率低、电池壳体渗水等原因造成了蓄电池失水,而过充电流大、浮充电压高、温度高、安全阀开阀压力低也会使电池的失水速度加快。通常来说,失水大于15%则电池失效。
2.3板栅的腐蚀
如果蓄电池处于过充电过程中,正极析出的氧具有很强的腐蚀性,将会对正极板栅产生极大危害,使用中一定要避免过充电压过高。随着正极板栅被氧化的面积区域的不断增加,例如电池出现失水,电解液浓度变得更大,导致浮充电流更大,将加快栅板腐蚀速度,使电池失水变干,形成恶性循环。
2.4活性物质软化
电池的不断繁复循环的利用导致晶型不断转化,由原来的Or.变为B型。B型的晶粒具有细小、综合力差的特点,这就削弱了活性物质的网络结构,可以对活性物质加以软化直至脱落,最终会导致电池失效。
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3变电站直流系统蓄电池组运维方法分析
3.1阀控蓄电池组
首先,在日常运行管理方面,在该环节要求工作人员可以根据变电站直流系统工作时使用的电池组具体情况,明确进行阀控蓄电池组运行管理的具体内容,主要涉及蓄电池组端电压、电池外观受腐蚀情况、环境温度、电池渗液、电池组内阻、电池连接螺丝松动与否情况、蓄电池柜卫生等情况的管理,工作人员每天均要就以上内容,对阀控蓄电池组作以严格且系统的检查,并将检查结果与处理方法全部记录于蓄电池组运维管理记录表中,方便工作人员在之后进行蓄电池组运维时能够结合以往的电池组问题处理实际情况,进行相关问题的妥善处理。
其次,在维护管理方面,开展阀控蓄电池组的维护工作时,则需要工作人员结合此类蓄电池组以往应用期间多会出现问题的区域,进行隐患问题的再次检查,其中,极柱与安全阀的酸雾问题、蓄电池阀控壳体工作异常问题为重点检查内容,如果有问题则需要工作人员第一时间进行问题解决与故障排除处理,其中针对酸雾大量溢出问题,要求工作人员可以先对出现酸雾侵蚀的极柱、安全阀等部位进行清洁,待不存在腐蚀物后,可以使用凡士林进行涂抹处理,以此有效防止酸雾对于阀控蓄电池组的相关部件所致的不良影响发生;针对蓄电池阀控壳体问题,需要工作人员对于蓄电池组应用期间的充电电压、温度等情况进行检查,如果电压处理2.4V×N以上,蓄电池温度偏高及存在异常放电等情况时,则可以对蓄电池组的充电电流进行合理控制,待充电电压有着明显的下降表现后,再对安全阀的工作情况进行检测,要求安全阀在使用时不可出现内部的堵塞情况,如果待电压调节后蓄电池组阀控壳体仍然出现运行异常,则可以采用更换蓄电池的方式进行问题的有效解决。
3.2镉镍蓄电池组维护和运行
镉镍蓄电池可以分为:中倍率蓄电池、高倍率蓄电池。前者表示瞬间放电电池产生的电流是额定蓄电池容量的3~6倍;后者表示在瞬间电池放电的电流是额定蓄电池1~3倍容量。在实际运行中,正常状态下的镉镍蓄电池组可以进行浮充方式操作,而选择(1.47~1.48)V×N高倍率的电池进行均衡充电比较好,浮充电压值一般选择(1.36~1.39)V×N比较好;中倍率蓄电池合适电压是(1.52~1.55)V×N范围进行均衡充电比较好,电流浮充值一般选择(2~5)mA×Ah比较合适。在监视过程中,一般是选择对镉镍蓄电池电流浮充值和电压端值进行监视,监视的主要指标包括:单位蓄电池页面的高度、电压值、运行温度、电解液比重、内部电解液、蓄电池内阻、连接器电阻等。
镉镍蓄电池本身就具有很大的特点,比如在每个侧面镉镍蓄电池中,都有电解液上下高度刻线等。在给蓄电池浮充电中,需要保证液面高度到达中线以上。如果电池液面比较低就需要添加一些蒸馏水,这样才能确保其和液面是相一致的,每3年进行电解液更换一次。
结语
作为变电站直流设备稳定运行的后备电源,蓄电池的健康与稳定运行对变电站继电保护设备及自动化装置极其重要,如果变电站一旦失去直流电源,将会造成直流设备无法正常工作,甚至出现全站失去监控和继电保护装置无法正确切除故障的风险。因此,需要对蓄电池的健康运行加以重视,并加强日常维护和检修,通过采取合理的防范措施和维护方法,力保蓄电池处于健康的运行环境中,从而提高其使用寿命周期。
参考文献
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论文作者:李洋, 白明俊, 武嘉薇
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年23期
论文发表时间:2020/5/8