摘要：直流系统中提供能源的主要是蓄电池，蓄电池相当于变电站整个二次系统的心脏，为二次系统的正常运行提供动力。因此，蓄电池的稳定性和在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有十分重要的意义。
关键词：变电站；直流系统；蓄电池组
引言：近年来变电站广泛使用的是阀控式密封铅酸蓄电池。阀控式密封铅酸蓄电池由于全密封，无须加水维护，因此也被称为"免维护"蓄电池。但正是由于"免维护"使得用户放松了对阀控铅酸蓄电池的日常维护和管理，使阀控铅酸蓄电池在实际使用中经常出现容量不足或者过早失效的现象。因此，加强蓄电池组的运行管理，提高其维护水平工作刻不容缓。
1 变电站中蓄电池的作用
随着科技水平的进步，目前在变电站系统中运用了越来越多的自动化以及智能化的设备，在这些设备运用到变电站系统中后，整个变电站系统的稳定性得到了极大的提高，但是为了提高设备运行的稳定性，大部分变电站中的重要设备都是通过直流电源来进行，以此来确保变电站中的额基础设备可以更加稳定的运行。在变电站正常运行过程中，变电站中的变流模块会产生直流电来为变电站中的设备进行供能，但是变电站不可避免的会出现一些故障问题，有些故障问题可能会导致变流模块无法产生直流电，进而很容易导致变电站系统出现崩溃现象，为了提高变电站运行的安全性，蓄电池在变电站中得到了广泛的应用。蓄电池发挥作用的时候主要在变电站出现故障问题以后，当变流模块无法正常的产生直流电情况出现后，变电站系统会自动的连接蓄电池，然后有蓄电池中储存的电能为变电站中的设备进行供能，最大限度的避免变电站系统出现瘫痪情况。
2 蓄电池运行维护现状
国家电网公司《直流电源系统技术标准》《直流电源系统运行规范》《直流电源系统检修规范》于 2005 年开始制定，2006 年正式实施。在此之前，由于标准不明确、不统一，各供电公司的蓄电池组的维护工作开展极不均衡。
一般 220kV 变电站基本配置200 ～300Ah 两组蓄电池；110kV 变电站基本配置了 200Ah 或以下的一组蓄电池；但目前，多数单位缺乏必要的专业仪器仪表对蓄电池参数进行全面检测。尤其对蓄电池组容量测试大多沿用传统的大电阻放电人工记录的方法，这是一项操作繁琐、工作量大、效率低、准确度差的工作，因电池组的增多，对电池维护重视不够，大部分蓄电池组均未能按照规程要求的周期进行容量测试，甚至存在蓄电池组从工程竣工交付使用后没有做过一次彻底容量测试的情况。随着电网建设的加快，变电站数量每年以 15％的速度增长，但维护人员并没有随之增加，定期检测手段也没有革新，仍按传统的每周对蓄电池组各单体电池进行测量、每月全面测量，记录电池电压、蓄电池组环境等。蓄电池组端电压与容量并没有直接关系，从电压测量无法准确地判断出电池组的整体容量，这样虽然付出了大量的人工，却没能取得如期的效果，没能及时发现电池隐患。
3 蓄电池运行常见故障及原因分析
3.1变电站蓄电池组运行过程中表现可能失效的现场浮充电压过高／过低、内阻偏大、轻度硫化、渗液爬液、壳体变形、失水等，而已经失效的电池经常表现为以下三种情况：
3.1.1蓄电池组工作时容量达不到标称容量，严重的出现个别电池放电起始就达到下限。蓄电池组容量不足和问题完全可以通过容量测试或内阻在线测试等方法及时发现。
3.1.2蓄电池组无容量输出，个别电池出现开路状态。变电站系统故障造成交流电源故障后，这时如果蓄电池组失效，变电站内保护直流消失，高频保护或电流差动保护可能误动，后果十分严重。
3.1.3长期浮充状态下的蓄电池出现短路现象，出现短路现象的电池往往可能会产生热失控现象。
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3.2根据众多的数据和现场经验分析，引起可能失效和已经失效的原因大多是平时维护不到位造成，一些早期失效的电池完全可以避免，分析电池失效的原因主要包括以下几种情况：
3.2.1 酸盐化。当电池长时间处于充电不足，浮充电压偏低，放电后未能及时补充电，电池长期搁不用等情况时，负极就会形成一种粗大坚硬的硫酸铅，它几乎不会溶解。若电池失水严重，使得硫酸浓度过高，也会促使硫酸铅的快速生成。盐化的直接后果是电池容量足，甚至电池开路。
3.2.2 失水。失水是导致蓄电池失效的常见故障。气体化合效率低、从电池壳体中渗出水、板栅腐蚀和自放电都会造成电池失水。若过充电电流大、浮充电压过高、环境温度过高、安全阀开阀压力低等会加速电池失水速度。当前大部分阀控式密封铅酸蓄电池组容量下降的原因，都是由电池失水造成的。通常认为当失水超过 15％ 时，电池失效。
3.2.3 板栅的腐蚀和变形。板栅腐蚀是限定电池寿命的重要因素。在铅酸蓄电池中，正极板栅比负极板栅厚，原因之一是蓄电池在充电时，特别是在过充电的状况下，正极板栅要被腐蚀，逐渐被氧化而失去板栅的作用。含量和体积不断增大，可使极板严重弯曲。
4 蓄电池常见故障问题的防范措施
4.1 蓄电池设备的选择及配置
想要保障蓄电池性能的稳定可靠，电力企业就要从根本上入手，在蓄电池的建设阶段就选择优秀的构件，从而使得蓄电池的整体性能得到显著提高，从而有效的避免故障问题出现。蓄电池设备在选择过程中，首先要对变电站的直流负荷以及变电站事故后的照明进行考虑，选择出满足要求的蓄电池配置。其次电力企业在蓄电池建设过程中，要严格避免蓄电池应用在两组工作电源中，必须确保每一个蓄电池在指定的工作电源中进行使用，防止蓄电池出现过量放电现象。在蓄电池设备建设过程中，电力企业还要加强对自动化以及智能化技术的应用，使得蓄电池自身具备进行检查的能力，进而确保蓄电池一旦出现故障问题，电力企业可以及时的对问题进行发现，从而使得故障问题得到解决。
4.2 投运阶段的对策
在蓄电池投入到变电站运行之前，电力企业还要对蓄电池进行系统性的检查，避免蓄电池带着故障问题投入使用。此外对蓄电池运行过程中的各项参数，电力企业要根据实际运行要求以及蓄电池设备说明书进行设置，确保蓄电池的浮充电压、均充电压以及交流过压值都符合相关标准要求，从而避免蓄电池在使用过程中由于运行参数的不合适而出现故障问题。在蓄电池使用过程中，由于变电站出现故障问题的可能性很低，因此蓄电池长期处于搁置不用的状态，在蓄电池搁置过程中其性能会发生变化，想要让蓄电池重新投入到工作状态，电力企业就要对蓄电池做好重新使用的检查工作，寻找蓄电池在搁置过程中是否出现严重的故障问题，此外还要对蓄电池进行补充电操作，确保蓄电池恢复最优秀的工作状态。
4.3 运行阶段的对策
蓄电池运行阶段过程中的常见故障问题防范措施，才是延长蓄电池使用寿命的关键所在，首先由于蓄电池的运行性能会受到使用环境温度的影响，因此在蓄电池使用过程中，电力企业要严格控制蓄电池运行的环境温度。其次，在蓄电池使用过程中，电力企业还要每天对蓄电池的运行参数进行检查，一旦运行参数出现异常现象，要及时的对蓄电池进行检查；然后电力企业还要定期的对蓄电池外观以及接线进行检查，检查重点主要放在蓄电池的外壳是否出现破损情况以及蓄电池接线处是否出现异常过热情况，一旦发现问题，电力企业要及时的进行解决。最后，电力企业还要做好数据比对工作，利用先进的计算机技术，把蓄电池过往的运行数据录入到数据库之中，随时对蓄电池的运行数据与过往运行稳定的数据进行比对，做到快速的利用数据信息发现蓄电池故障问题所在。
5 总结
在变电站系统运行过程中，蓄电池的运行质量可以有效的保障变电站在出现事故之后仍可以稳定运行，因此电力企业必须给予足够的重视，不断的提高蓄电池的运行质量，寻找蓄电池存在的故障问题并及时的进行解决，确保蓄电池可以更好的为变电站稳定运行服务，促进我国电力事业的发展。
参考文献:
[1]黄正丹，彭云志，彭 佳，等.变电站蓄电池常见故障原因分析及防范措施[J].科技创业月刊，2016，29（16）：125~126.
[2]杨周波.变电站（厂）用蓄电池组中常见问题及解决对策[J].中国新技术新产品，2017，17（20）：62~63.
论文作者:齐玥
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
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