摘要：变电站中，蓄电池组是一个独立于变电站交流电源的直流电源，与充电整流设备、直流网络构成直流系统，是直流系统的核心。阀控铅酸蓄电池(V alv e Regulated Lead Acid Battery，V RLA)具有不用加酸、加水，不会漏夜，安装方便，维护工作量小、没有污染、可靠性高等优点，在变电站中被广泛使用。由于有些变电站已实现无人值守，站内测控装置、自动装置、事故应急照明和通信远动设备一般采取直流电源，因此直流电源的输出质量及可靠性直接关系到变电站的安全运行和平稳供电，蓄电池作为直流系统可靠备用电源，对电力系统的安全、稳定的运行起着极其重要的作用。
关键词：变电站直流系统；阀控式铅酸蓄电池；运行及维护
如果直流电源出现故障，断路器则不能正常跳闸，控制保护回路就会失去电源，将造成保护装置的拒动，电力设备都会受到损坏，造成的后果将不堪设想。因此，为保证变电站阀控式密封铅酸蓄电池保持良好的运行状态，需要检修人员能够很好地认识蓄电池的结构与原理，加强对蓄电池的运行管理，严格按照规程要求，提高维护水平，将对预防蓄电池早期损坏，延长蓄电池的使用寿命具有重要的意义。
1GFM系列阀控式铅酸蓄电池的工作原理分析
在对阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理进行说明和分析之前，我们有必要首先认识铅酸蓄电池在充、放电过程当中的具体化学反应：
在对铅酸蓄电池进行密封处理时，其难点就在于其充电后期的水解反应，在阀控式密封铅酸蓄电池当中，主要是采取以下四个方面的措施和手段实现了铅酸蓄电池的密封：一是利用了负极活性物质以及海绵状铅的特性，这样一些物质显著的特点之一就是在潮湿的环境下具有较高的活性，使其能够迅速的和氧气发生反应从而抑制水的减少，在这样一种良好的状况之下我们就不需要额外的对其进行补水处理；二是阀控式铅酸蓄电池当中应用了铅钙板栅合金，其应用的优势在于能够较大程度提高气体的释放电位，这样一方面是能够降低自放电率，另一方面还能够减少气体本身的释放量；三是阀控式密封铅酸蓄电池当中还采用了过量的负性物质，这样做的好处就在于当蓄电池处于充电状态时，其正极充足100%时，负极将未达到，在这样一种状况之下正极无疑会先析出氧气，而不会在负极上析出难以复合的氢气；最后一点就是在阀控式铅酸蓄电池当中采用了超细纤维膈膜板，使得在正极上释放的氧气能够迅速的扩散到负极位置并消耗掉，这样一种状况同样是非常理想的。
当升高到安全阀的压强阀值时，就会使得安全阀自动开启来保障电池内部的压力保持在良好的范围之内。
2GFM系列阀控式铅酸蓄电池的应用优势分析
GFM系列阀控式密封铅酸蓄电池应用的过程当中具有较多方面的显著优势，下文中同样是就一些具体的方面来对其进行说明和分析。首先是阀控式密封铅酸蓄电池本身的体积比较小，因此其重量也就相应的比较轻，在进行放电的过程当中电压平稳且电池内部的阻值较低，在运行的过程当中涉及到的维护工作量也比较小；其次阀控式密封铅酸蓄电池在结构上采用的是紧装配结构，也就是将其内部的隔膜和极板紧密的挤压在一起，这样一种结构在应用过程当中表现出的优势就是能够防止活性物质的脱落，相应的起使用寿命也就要长的多。
3阀控式铅酸蓄电池在实际应用过程当中所存在的问题及处理方法
第一，蓄电池总是成组使用的，由于每节电池在制造工艺上的非一致性，导致了实际的长期使用中浮充电压离散性不可避免的存在，浮充电压对电池可能的欠充和过充状态总是存在的。即：在一组电池运行过程中难免会有单节电压过高和过低的现象。真对这种情况，要及时对电池进行测试和维护，测试的方法主要是检查每节电池的浮充电压是否高于或低于规定值。测试整组电池的电阻值是否符合要求。测试电池容量是否符合要求。维护方法主要是：对欠充的电池（浮充电压长期偏低）可在线进行补充电。对轻度极板硫化的电池（内阻偏大）进行激活处理（活化）。对严重极板硫化、电解液干枯或短路开路的电池（内阻严重偏大、电压很高或为零）应立即更换。第二，蓄电池在经过长期的使用以后没有及时的进行充放电。导致电池性能下降，针对于这种情况，当按照相关的要求反复的进行两到三次的充放电，达到对电池的活化效果，这样才能够保证电池本身的稳定和正常。第三，蓄电池的极柱在应用过程当中如果发生渗液或者是漏液等不良状况的话就会造成直流系统接地，这种状况的出现绝大多数都是因为工艺设计本身的严重缺陷，针对于这样一种状况，可以采取的措施主要是两个方面：一方面就是在渗液或者是漏液发生以后及时的将电池架处理干净并及时的更换蓄电池，严重的时候甚至需要更换整个的蓄电池组，总之就是要将损失降低到最低的程度；另一方面就是要在日常的运行管理过程当中及时的擦拭极柱上的电解液，并相应的加强监测，这一点同样是非常重要和关键的。第四，蓄电池组在运行的过程当中其外壳的温度不断的升高，这样一种状况的出现和发生主要是因为在蓄电池组放电结束以后没有自动的转换为浮充状态，这就使得充电电流不断增大最终导致外壳温度的增加，针对于这样一个问题我们所需要做的就是充电机手动的转换为浮充状态，然后由厂方的技术人员来对问题进行处理和解决。
4蓄电池运行维护对策
4.1优化配置
蓄电池容量选择要合适。既要考虑变电站的正常直流负荷，又要考虑交流失电后变电站事故照明等的负荷，所以通常采用冗余设计，在同等使用条件和经费允许的条件下，应优先考虑适当选择容量较大的蓄电池。另外其充电模块的两组工作电源要分取来自两路不通的交流电源，防止站用交流失电时间过长造成蓄电池过放电。
4.2定期测量检查
定期蓄电池进行普测，记录单体电池的浮充电压值及电池的环境温度、检查连接片有无松动和腐蚀现象、壳体有无渗漏和变形、极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出、蓄电池温度是否过高。另外还要定期对阀控电池组进行清扫。
4.3定期核对性放电
核对性放电就是对浮充电运行的蓄电池，经过一定时间要使其极板的物质进行一次较大的充放电反应，以检查蓄电池的容量，并可以发现老化许电池，及时维护处理，以保证蓄电池组的正常运行。
对于新装设或更换后的蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2~3年进行依次核对性试验，运行了6年以后的蓄电池应每年作一次核对性放电试验。
对于性充放电报告运行人员要进行认真分析核对，将每支电池的电压变化以柱状图或曲线的形式直观显示出来，并且对平均值曲线进行对比，对偏离平均值较大的蓄电池及时分析查找原因。
4.4集中监控管理
目前很多地方的变电站地理位置相对分散，且大部分均为无人值守变电站，加上阀控式铅酸蓄电池产生的故障模式较多，尤其是蓄电池的热失控可能造成灾难性故障。一尘不变的使用传统的人工测量不仅不能对蓄电池有效监控维护，而且实施困难，周期长，因此要及时发现蓄电池运行中的隐患存在一定的困难。然而随着电力系统通讯的发展，绝大部分变电站都已改造为综自变电站，已经具备足够的通讯资源，可以利用电力系统数据通讯网对分散的变电站蓄电池集中监控，实时监控蓄电池的运行状态。因此在条件许可的情况下对蓄电池组实行集中监控很有必要。
5总结
直流系统是变电站的重要组成部分之一，而蓄电池又是直流系统的重中之重，蓄电池在直流电源中的地位举足轻重，在电网出现较大事故时，整流电源装置的交流电源往往也会同时失去，蓄电池组成为唯一的直流电源的提供者，成为保证直流不全停的最后一道防线，所以不能因为阀控式铅酸蓄电池的维护量少，我们就免维护。只有坚持不懈的做好日常的维护工作，才能降低蓄电池的故障率，保证其始终处于健康状态，确保直流系统及电力设备的稳定运行。
参考文献：
[1]徐伟,于强.浅谈变电站阀控蓄电池的运行维护[J].中国电力教育,2016(02):360-362.
[2]施永梅.阀控式铅酸蓄电池在直流电源系统中的应用[J].上海电力,2012(06):52-53.
论文作者:赵锦明
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
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