摘要：蓄电池是电力系统设备维护中最不易引起重视的设备之一。电网运行的变电站中普遍采用两台站用交流变压器供电，全站交流失电的情况很少，站内设备的操作都由充电模块代替，蓄电池的作用被弱化了，易被人忽视。只有在电网故障的关键时刻，蓄电池组才能发挥它的特殊作用――独立的后备电源，给站内的保护自动装置提供可靠的动作电源，使故障及时切除和阻断，保护电网设备和减少停电事故，因此蓄电池组的日常运行和维护是值得重视的。因此，本文对变电站直流系统蓄电池组的运行和维护策略进行分析。
关键词：变电站直流系统；蓄电池组；运行和维护；策略
蓄电池在变电站直流系统的储能原件，是系统可靠运行的核心部件，为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保保护设备、通信设备、自动化设备的正常运行。因此，蓄电池的维护也一直是直流系统维护工作的重点和难点。蓄电池则是直流系统的最后一道防线，它是整个系统运行可靠性赖以依存的最后环节，同时也是可靠性最薄弱的环节。有的蓄电池长期未进行过容量检测，一旦需要蓄电池供电，而被迫投入运行，往往因容量已比额定值大大下降，使蓄电池可供电时间过短，造成系统故障。因此，如何能及时地掌握电池的实际性能，采取什么方法解决好电池的维护、延长电池寿命的问题，是我们运维专业人员最关心的问题。
1蓄电池的特点与工作原理
阀控式密封铅酸电池，习惯上简称免维护电池，在我国推广应用已有10多年了，由于其具有体积小、重量轻、自放电小、寿命长、节省投资、安装简便、安全可靠、使用方便、维护工作量少，不溢酸雾、对环境无腐蚀、无污染等优良特性，并可实现无人值守和微机集中监控的现代化管理方式，在电力系统中大量使用。生产厂家从一开始便把阀控式铅酸蓄电池称为免维护电池，承诺该电池的使用寿命为10～20年。
按铅酸蓄电池中电解液存在的方式，可分为开口式（富液）和阀控式（贫液）两种。阀控式铅酸蓄电池的工作原理是气体再化合，即正极产生的氧气，通过蓄电池隔板中的孔隙（或胶体的裂缝）与负极活物质和稀硫酸进行反应，再化合成水，同时使负极板的一部分处于放电状态，从而抑制氢气的产生。只要正极板氧气的产生速度不超过负极板对氧气的吸收速度，电池中不会有多余气体产生，电池中的水也不会损失，就可实现密封。蓄电池使用过程中，总有少量的气体不能被再化合，为防止电池内部压力过大，在电池盖上安装单向阀，排除电池内部多余的气体，这就是所谓的阀控。
即电池在充电时，正极板产生的氧气又复合为H2O，重新回到系统中，实现电池内部氧的循环复合。而负极亦因生成PbSO4而使极化电位降低，从而达到负极不析氢，同时电池在充电过程中负极生成的PbSO4被重新还原成海绵状铅，因而阀控式密封铅酸电池可以实现密封，无需添加水。这就是免维护电池特有的内部氧循环反应机理，在这种理想情下，在电池的充电过程，电解液中的水几乎不损失，因此在电池的使用过程中可达到不需要加水的目的。
2变电站直流系统蓄电池的运行和维护策略
2.1日常维护
经常保持蓄电池表面的清洁。发现表面有灰尘和硫酸时，应及时擦拭；经常用蒸馏水清洗排气栓，保持排气栓通气良好；按照规定进行蓄电池的充电、放电和补充电工作；充电过程中，电解液的温度不得超过45℃，严防过量充电；放电过程中，严禁大电流放电和过量放电；充放电过程中，应开动通风装置排除酸雾，使室内空气较为新鲜；发现故障应及时排除；蓄电池充电间应经常保持清洁、干燥、空气流通、光线充足；做好各种充、放电的记录工作。
2.2定期维护
非启动用蓄电池每月应认真地用蒸馏水擦拭一次表面，直至表面（含外壳）不呈酸性为止；启动蓄电池每半个月应认真地检查连接条，极柱及输出接线的接触情况和牢固程度，彻底清除金属部位（如接线端子）的氧化物和锈蚀，更换金属部位的凡士林油；及时检查和排除蓄电池的故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3年度维护
每年检查连接部分是否有松动；每年电池组以实际负荷进行一次核对性放电试验，放出额定容量的30%～40%；每三年进行一次容量试验，到使用六年后每年做一次，若该组电池实放容量低于额定容量的80%，则认为该电池组寿命终止。
2.4加强蓄电池的专业运行与维护
对直流系统的蓄电池加强维护，将整套配置设备进行测试检查，比如电压、连接电阻、内阻、温度等，让工作人员能够准确掌握蓄电池使用和运行的情况，及时消除蓄电池运行中的隐患，减少电网设备故障的发生，延长蓄电池的使用寿命。
2.5蓄电池组的充放电维护
2.5.1新装或大修后的蓄电池充放电
新安装或大修后的阀控蓄电池组，应进行全核对性额定容量放电试验，放电电流不应变动过大，待放电结束后，应立即对蓄电池组进行充电，避免发生电池内部的硫化现象，而导致蓄电池内部短路。此时均采用恒流充电，当蓄电池组端电压升到2.23V×n时，将会自动或手动转为恒压充电。
在2.35V×n的恒压充电下，充电电流逐渐减小，充电装置的倒计时开始启动，并维持3h不变。当整定的倒计时结束时，充电装置自动或手动转为正常的浮充运行，浮充电压为2.23V×n。同时，在浮充电过程中要进行温度补偿，即对每只单体蓄电池充电电压随环境温度给予一定量的补偿，避免蓄电池因失水干涸而失效。
为了弥补运行中因浮充电流调整不当，补偿不了电池自放电和爬电漏电所造成的蓄电池容量的亏损，设定1～3个月，自动地进行一次恒流充电，确保蓄电池组随时都具有额定容量，以保证运行安全可靠。
2.5.2运行中的蓄电池充放电
对运行中的阀控式蓄电池的维护工作需要在半年内，电池组还未放过电，应对电池组进行一次充放电维护操作。放电是为了检查电池容量是否正常，一般采用10小时率放电，有条件的可用负载放电，也可直接用负载进行放电，即断开主供电源，从安全角度考虑，放电深度控制在30～50%为宜，当然，有条件可放电更深一些，容易暴露电池潜在的问题。并每小时检测一次单体电池电压，通过计算放出电池容量，对照电压值，判断电池是否正常。在相应放出容量下，其测出的单体电池电压值应等于或大于相应电压值，即电池容量为正常，反之电池容量不足。电池组放电后，应立即转入充电，开始可控制电流，不大于0.2CA为宜（如200Ah电池，充电电流应不大于为0.2×200=40A）。当电流变小时，可慢慢提高电池组充电电压，达到均充电压值，再充6小时，然后再调回浮充电压值。根据治疗性充放电过程，从放电容量和电池电压值判断每只电池的“健康情况”，因为不同放电容量过程中每只电池的电压变化，就代表了该电池“健康”状况，如有不合格电池，应采取补救措施。
结束语：
综上所述，蓄电池是变电站备用电源，在直流系统失去交流电源后，继续提供保护自动装置电源的后续保障，日常加强对蓄电池管理，采用科学方法进行维护，确保蓄电池处在随时能用的可靠运行状态。
参考文献：
[1]变电站直流系统蓄电池组的运行和维护策略[J].王中杰.中国设备工程.2018（18）
[2]浅谈变电站直流系统蓄电池运行与维护[J].江声武.科技风.2014（12）
[3]变电站直流系统蓄电池运行与维护[J].廖勇，张济东.科技视界.2013（26）
[4]变电站（厂）用蓄电池组中常见问题及解决对策[J].杨周波.中国新技术新产品.2017（20）
论文作者:赵贵宾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：蓄电池论文; 电池论文; 变电站论文; 系统论文; 容量论文; 电池组论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第32期论文;