摘要：社会的进一步发展，促使现阶段我国电力事业发展速度不断提升，此种背景下，如何保证电力系统供电质量，成为必须考虑的问题之一。变电站作为电网中的重要组成部分，应该保证使用质量。基于此，本文立足于变电站蓄电池角度，结合实际案例，分析了设备使用时异常放电的原因，研究了相关处理方法。希望以下内容论述可以推动我国电力事业正向发展。
关键词：变电站；蓄电池；充放电异常
引言
变电站是电网中的重要组成部分，担任着输电以及转化电力的重要作用，而蓄电池作为变电站的重要组成部分，可以说是最为可靠的电源设备，当线路发生故障，蓄电池将会持续为保护装置以及自动化装置提供直流电。但是该设备的充电放电问题会降低应用稳定性。因此，对变电站蓄电池充放电异常的原因分析及处理研究有着鲜明现实意义。
1试验内容
对某变电站的蓄电池异常放电情况进行分析与改造，改造之后的电池为12V 100Ah，系统额定电压为220V。实际电力线路图如图1所示。两组电池分别与直流母线之间并联，运行时，充电装置不仅会具有充电任务，还会向直流负载进行输电。
图1 浮充电状态下的电流分布
2全容量放电试验异常
当所有设备安装完成之后，系统处于正常运行状态，并且浮充状态良好。此时，系统内部充电机的电流大小为5.5A，电压为230V，电池所具有的电流大小为0.4A，两组电池电压数值相同，均是229V。根据相关要求，对蓄电池进行放电试验。
1组电池试验：首先将本组电池的保险断开，之后开启放电开关，对电池进行放电处理，完之后将电池保险回归原位，充电装置会自动进入到浮充状态[1]。对第二组电池均衡充电，此时输出电流大小为18.7A，输出电压数值为206V，蓄电池电流实际大小为13.6A。
通过对图1进行分析可以发现，两组电池采用并联方式进行连接，并且应用均衡装置进行充电，此种情况下，两组电池的电压数值理论上应该相同，但是测试结果并非如此，1组电池电压为206V，2组电压为218v。
两组电池在实际应用时的差异性主要为，1组电池放电之后，2组电池就已经处于满容状态。立足于蓄电池实际应用原理而言，系统内部的充电装置如果在均充情况下，内部电流和电压通常保持为稳定状态，因此，当1组电池完成放电之后，想要对其进行恒流充电，则该装置电压需要随着1组电池电压的变化而变化，所以电压数值只能是206V。但是，2组如果处于满容状态，则电压数值就是230v，当被接入到空容的1组电池时，电压是以206V的状态转接到均充状态，而2组电池电压仍然是230V，因此，充电装置根本不会对该组电池进行充电，但是最终测试结果，2组电池电压由230V下降到218V，证明净2组电池发生了放电，因为1组与2组之间带有隔离二极管，所以2组不会对1组放电，综上所述，唯一放电渠道只能是直流负载。
3电流分布分析
正常运行过程中，系统内部的充电装置在浮充状态以及为直流负载供电时，还会分出一部分电流为2组电池进行充电，但是分出的电流数值并不大，可以说是为了弥补内部电池放电，保证该组电池可以一直处于满容量。在浮充状态下，充电机电流为5.5A，电流表A1，A2同样为0.4A。
设定两组电池具有的性能相同，根据霍夫电流定律可以直接计算出各个部位的电流数值。分析可得，充电装置在向一组电池充电时，另一组电池处于放电状态，其电压必然会下降，这就是2组电池均充电压不一致的真正原因。通过对均充运行线路进行分析发现，第1组电池的充电电流达到了18.7A，而本站安装的蓄电池单只容量为12V 100Ah，其10h率充电电流应为10A，如此大的充电电流极易造成蓄电池提前损坏。
4变电站蓄电池充放电异常的处理方法研究
本文论述的蓄电池充电装置具有两组电池，并且两组电池处于并联状态，在正常情况下，蓄电可以正常运行，并且无论是充电还是放电过程都可以互不干扰。通过以上研究内容，本文建议可以应用以下方法进行改进。
4.1改进接线方式
针对蓄电池充电放电异常的线路问题，本文建议直接对线路进行改进，改进之后的连接形式如图2所示，从图中分析可以得出，整个接线方式是在原有的基础之上增加了一个新的充电单元，并且该单元具有独立性，可以给特定的电池组进行供电作业。
装置当中一共有五个充电模块，每个充电模块的额定电流都是5A，此时如果应用12V 100Ah的电池用于线路中进行充电，则无法保证线路的经济性。基于此，为了进一步降低改造成本，设计过程中将充电模块中的两个进行分离，并且组合成一个新的充电单元，新单元会应用两个空开实现对蓄电池保险电池的接入，以此为蓄电池进行充电，而剩余的三个单元会自动划归成为浮充单元，并且原有接线形式保持不变。
运行过程：实际运行中，如果整个线路没有发生故障处于正常运行状态，浮充单元会对两组蓄电池进行充电，此时分离出来的充电单元不发挥作用，处于断电状态。充电与放电实验中，首先断开电池保险。例如，想要对1组进行试验，需要断开该组内的电池保险。断开之后对电池进行放电处理。然后，当放电完成之后，立即关闭放电开关，加入开关K1，之后将充电单元开关闭合，并且接入到整个电路系统当中，此时充电单元会对该组电磁进行均衡充电。当电池充电完成之后，需要关闭充电单元，断开K1，并将电池保险丝归位。满电的电池直接与浮充单元连接，最终回归到浮充充电状态。
以上方法在在应用过程中，可以很好的避免因为异常放电现象的发生，保证蓄电池运行质量，提升电力系统稳定性。
图3 改进后接线
4.2临时改变蓄电池运行方式
如果设计操作与设计过程中，认为改进接线的方式较为复杂，可以通临时调整运行方式的方法避免充电放电异常的问题。
操作方法：当蓄电池系统在实际运行过程中，对其中一组电池进行充电时，可以直接将另一组电池的保险断开，使其直接退出本次充电过程。当另一组电池退出之后，充电单元运行方式为单一电池组运行模式，一方面，会给放电电池组进行充电，另一方面，可以直接为直流负载提供直流电。当充电电池完成充电之后，将会直接转入到浮充状态[2]。此时可以把断开的第二组电池保险归位，这样就重新恢复到两组电池的并列浮充状态，充电放电异常问题也就完美解决。因为需要对其中一组电池的保险进行断开处理，为了断开操作方便，可以直接将电池保险更换为带有脱扣功能的直流断路器。
结论
综上所述，作为变电站的重要组成部分，蓄电池的作用十分重要，必须保证蓄电池质量才能保证变电站正常运行。针对蓄电池充电放电问题，本文通过对典型案例的分析，找出放电根本原因，并且提出两种有效的改进方法。以上两种方法不仅可以很好的解决蓄电池运行问题，还可以降低改进过程中的经济投入，促进电力企业可持续发展。
参考文献：
[1]龙徐.蓄电池充放电安全控制系统的设计[J].机电信息，2018（03）：117+119. [2]王志华，陈基顺，王建勇，杨忠亮.变电站蓄电池运行维护关键技术难点分析[J].广东电力，2017，30（08）：8-13.
[3]王井卫.某变电站直流电源故障造成主变压器微机型保护误动作的故障处理措施[J].科技创业家，2013（06）：115.
论文作者:黎伟明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
标签：电池论文; 蓄电池论文; 变电站论文; 电压论文; 电流论文; 状态论文; 单元论文; 《基层建设》2019年第16期论文;