浅析35千伏变电站蓄电池组的运行与维护

杨庆玲 杨庆云 / 国网庆阳庆城县供电公司

浅析35千伏变电站蓄电池组的运行与维护

杨庆玲 杨庆云 / 国网庆阳庆城县供电公司

蓄电池是直流系统中不可缺少的设备，被广泛应用于变电站中。正常时，直流系统中的蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流电失电时，蓄电池迅速向事故性负荷提供能量，同时，也为事故停电二次负荷提供电源。本文主要从阀控式密封酸蓄电池的结构、原理出发，对蓄电池的运行维护作一介绍，并对其日常检测方法作了详细的分析。

蓄电池；浮充电压；充放电；检测

引言

我公司10座35千伏变电站的蓄电池组由18块12V的阀控式密封铅酸蓄电串联组成的，主要为断路器分合闸及继电保护提供可靠的直流电源。在蓄电池组一旦发生断线、短路或者接地，都将有可能导致保护装置误动或者拒动，造成停电事故。具有相对稳定的电压和较大的容量；蓄电池可与整流模块并联浮充供电，也可以作为主供电源中断时的备用电源，它不受主供电源突然中断影响。

1.蓄电池的结构

阀控式密封铅酸蓄电池，是在电池槽内放置若干个负极板、隔板、正极板、隔板、负极板依次相接组成的极群，正、负极板与各自的汇流排连接后，再分别与正、负极柱和接线端子连接，在电池盖上防爆装置内置安全阀，电池盖与电池槽密封固定，其特点是改变现有构成正、负极板铅膏的组份，在正、负极板上套置等厚度垫片，在电池槽内的底部设有垫板。

2.蓄电池的工作原理

是将电能转换为化学能而储存起来，在用电时再将化学能转变为电能，是一种具有良好的可逆性、电压特性平稳、使用寿命长、适用范围广、供电方便、安全可靠的直流电源。

3.蓄电池的运行要求

按照电力系统的有关标准，蓄电池的运行要求是：蓄电池组在正常运行时以浮充方式运行，浮充电压值一般控制为2.23V×n，在运行中主要监视蓄电池组的端电压、浮充电流及每只蓄电池电压。

3.1 蓄电池的充放电

3.1.1 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。

3.1.2 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。

当光路中耦合点的功率串扰系数ρ～10-6，偏振环行器损耗α=2 dB，绕线圈环行一次的损耗γ=0.25 dB，可估算出其奇偶时隙中一次、三次环行造成的输出误差量级分别为4×10-6φR与10-6φR.这是一个极小的误差量级.然而，在实际中，偏振合束器的尾纤消光比通常在20～25 dB左右，即B、E两处的功率耦合系数ρB(E)～10-2，故一次、三次环行误差可达不可忽略.所以，可利用一次、三次环行光束所造成的奇、偶时隙输出之间的确定相关性，对输出数据进行处理，即相关性抵消，以抵消零偏并改善其零偏稳定性.

3.1.3 事故放电和自动充电。

当电网解列或故障、交流电源中断时，蓄电池组立即承担起主要负荷和事故照明负荷，若蓄电池组端电压下降到2×n时，电网还未恢复送电，应自动或手动断开蓄电池组的供电，以免因蓄电池组过放电而损坏。交流电源恢复送电时，充电装置将自动或手动进入恒流充电一恒压充电一浮充电，并恢复到正常运行状态。

4.蓄电池运行注意事项

在使用阀控式密封铅酸蓄电池时需要注意它对周围环境和温度较为敏感，如电池长期在高温条件下运行，其使用寿命将会大大缩短。一般机房温度应控制在25℃以下，适时进行维护可使电池使用寿命在10～15年。对于容量、新旧、厂家、规格不同的蓄电池，由于其特性值不同，不能混合使用。由于新电池在运输存放过程中自放电会损失部分能量，安装后不宜马上运行，应在使用前进行必要的充电来恢复电池的能量。对长期不使用的电池，每半年要进行一次充电。免维护电池平时的工作量较小，主要的工作是为电池运行创造良好的环境及关注浮充电压变化。

5.蓄电池的维护

据统计，我们公司所辖10座变电站酸蓄电池的故障有50%以上是因维护不当造成的。通常所说的“免维护”蓄电池即为：在规定条件下，使用期间不需维护的一种蓄电池。所谓蓄电池的维护地相对传统铅酸电池维护而言，仅指试用期间无需加水。在实际工作中，仍需履行维护手续。变电运行中应重视蓄电池的运行与维护，一般应做好以下工作。

5.1 经常检查的项目

（1）检测蓄电池端电压；

（2）连接处有无松动；

（3）极柱、安全阀周围是否有渗酸与酸雾逸出；

（4）蓄电池壳体有无渗漏和变形；

（5）浮充电压低于21.8V；

（6）放出10%以上的额定容量；

（7）搁置不用时间超过3个月；

（8）全浮充运行达3个月。

5.2 运行中的维护

（1）应经常检查蓄电池浮充状态是否正常中，蓄电池的浮充电压（25℃）应按说明书规定值进行；

（2）蓄电池端子应用螺栓、螺母连接，蓄电池间的浮充电压△U＜8mV；

（3）蓄电池组中单体蓄电池间的开路电压最高与最低差值不大于20 mV，浮充单体蓄电池端电压的最大差值及终止电压值；

（4）蓄电池的电压偏差及终止电压值；

（5）标称电压为2、6、12（V）

（6）蓄电池运行中的电压偏差为±0.05、±0.15、±0.3（V）；

（7）开路电压最大差值为0.03、0.04、0.06（V）;

（8）放电终止电压为1.80、5.25（1.75×3）、10.5（1.75×6）（V）。

6.结束语

直流电源设备在变电站中为控制信号、继电保护、自动装置及事故照明等可靠的直流电源，还为操作提供可靠的操作电源，因此我们变电运维在日常生活中对阀控式铅酸蓄电池的维护不言而喻。应该根据阀控式密封铅酸蓄电池的特点，不断提高维护水平，达到提高使用寿命的目的，以提高变电站直流系统的运行可靠性，保证电网的安全。

[1] 朱品才.阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护，北京：人民邮电出版社，2006.

[2] 徐海明.变电站直流电源设备使用与维护 阀控式密封铅酸蓄电池，北京：中国电力出版社，2007.

[3] 周志敏.阀控式密封铅酸蓄电池实用技术.北京：中国电力出版社，2004.

[4] 汪海霞.电力系统用阀控式密封铅酸蓄电池的选择和应用.北京：中国电力出版社， 2001.

杨庆玲（1971-），女，助理工程师、技师，从事变电运维管理工作。

杨庆云（1973-），女，技师，从事县级调度工作。