浅谈变电站蓄电池日常维护及应急处置.pdf

生产一线
电力安全技术
hengchanyixian
第16卷(2014年第10期)
浅谈变电站蓄电池日常维护及应急处置
李宇村,朱鹏
广东电网公司梅州供电局,广东梅州514021)
〔摘要〕阐述变电站阀控铅酸蓄电池的工作原理及正常使用的工作环境,重点讨论影响阀控
铅酸蒿电池使用寿命的因素,指出日常维护的注意事项,分析其监测系统及异常故障应急处置,旨
在提高蓄电池的使用寿命及应急处置能力。
〔关键词〕变电站;阀控铅酸蓄电池;日常维护;应急处置
概述
极间的端电压低于一定限度时,电池终止放电。蓄
电池放电后当外接直流电源时,可将形成的新化学
近年来,随着科学技术的不断进步,变电站广物还原成原来的活性物质。蓄电池充电过程中,负
泛使用阀控铅酸蓄电池。因该蓄电池具有全密封、极处于不完全充电状态,使氧气的析出先于氢气的
无耑加水维护的特点,也被称为“免维护”蓄电池。析出,而析出的氧在密封条件下能扩散到负极而被
但由于工作人员疏于日常规范管理和维护,导致该铅吸收变成氧化铅,最后和硫酸作用生成硫酸铅和
蓄电池在正常使用中经常出现容量不足或过早失效水,负极在充电时硫酸铅又被还原为铅。由此周而
现象,大大缩短了该蓄电池的正常使用寿命。
复始,完成整个电池的充、放电过程。
以近10年某电网公司的事故案例分析来看,2.2工作环境
因直流系统故障造成的事故比例不小,所以如何在
阀控铅酸蓄电池正常使用的工作环境如下
第一时间正确处理直流系统故障是摆在运维人员面
(1)大气压力处于80~110kPa之间,且处于
前的一项重要任务,已关系到整个电力系统的稳定海拔2000及以下
运行。
(2)在设备运行期间,周围空气温度不高于
40C,且不低于-10℃;
2阀控铅酸蓍电池简介
(3)设备在5%~95%湿度运行时,产品内部
既不应凝露也不应结冰;
2.1工作原理
(4)分组蓄电池应分布在不同室内,不具备条
阀控铅酸蓄电池由正负板极栅、绝缘隔板、硫件时可在一个室内用防爆墙隔开。室内地板瓷块采
狻电解液、塑料外壳及安全阀组成。其正负极一般用防酸瓷块,使用防爆空调、防爆灯,照明线路采
采用Ph-Ca或Ph-Sb合金,负极板活性物质相用埋藏安装,控制开关安装在室外。进出门要加装
对于正极板活性物质过剩,有利于氢氧复合反应,防鼠挡板,整个蓄电池室必须安装排风机,以保持
提高析氢过电位;正负极的活性物质与电解质起电室内空气流通。
化反应,使电池产生电流。
在放电过程中,两极活性物质逐渐消耗,负极3阀控铅酸蓄电池寿命的影响因素
活性物质放出电子而被氧化,正极活性物质吸收从
外电路流回的电子而被还原,这样负极电位逐渐升
封闭式阀控铅酸蓄电池正常使用寿命应该在
高,正极电位逐渐降低,两极间的电位差也逐渐降10年以上,但在实际使用过程中往往会出现电量
低。由于电化反应形成新的化合物,增加了电池的不足或过早失效现象,影响蓄电池的使用寿命。据
内阻,使蓄电池输出的电流逐渐减少,当蓄电池两资料分析,影响蓄电池使用寿命的主要因素有;环
第16卷(2014年第10期)
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境温度、充电过压及过度放电等。
行容量计算:
(1)在环境温度25℃下,温度每升高10℃
C×t
蓄电池寿命缩短一半。因此,环境温度对蓄电池寿
式中:C为蓄电池组容量,Ah;L为恒定放
命的影响大,特别是在蓄电池靠近发热源、通风不电电流,A;t为放电时间,h。
好的环境下,还会因高温造成蓄电池鼓胀
根据公式计算可知:当调节放电电流为50A
(2)浮充电压设置过高时,由于蓄电池长期处时,其放电时间应为10h。若放电10h后,蓄
于过充电状态,导致其内部产生的气体量增加;同电池的容量为额定容量的80%以上,即容量
时因安全阀经常处于开阀状态,引发蓄电池严重失≥400Ah,则说明此组蓄电池容量符合要求。
水,使电解液浓度增大,造成蓄电池内部腐蚀加快、
5)当蓄电池做核容试验不合格时,若蓄电池
容量失效等。
容量为额定容量的75%~79%,则根据厂家建议,
(3)电池过量放电时,由于其内部产生过量的应考虑连续再做2~3个充放电回合,就能达到在
硫酸铅,造成极板体积增大,引起极板弯曲、膨胀,短时间内激活蓄电池的活性物质的效果,使蓄电池
严重时还将导致蓄电池槽胀裂。一旦进入过放电状容量达到额定容量的80%以上。
态,蓄电池端电压会加速下降,极易造成供电中断,
还会造成活性物质过度消耗,导致活性物质孔隙和5阀控铅酸蓄电池监测系统
下次充电所预留的反应面积减少,造成蓄电池后续
充电及使用维护困难,最终导致蓄电池无法充满电,
变电站直流操作电源系统母线采用分段运行方
容量大幅下降。
式,并在2段直流母线之间配置联络断路器和隔离
开关,正常运行时断路器和隔离开关处于断开位置。
4阀控铅酸蓄电池的日常维护
每段母线应分别用1组独立的蓄电池供电,蓄电池
和其充电装置应接在同一段母线上。每台充电装置
(1)检测蓄电池的电流、充电机的负荷电流与都配有独立的微机监控装置;每段直流输出母线都
直流母线电压有无异常变化
配有1套微机绝缘监察装置,以实时监测和显示每
(2)专业人员按检査巡视周期,每季度对所属回动力,控制输出回路的输出电压、对地电压、绝
各站直流设备巡视1次。对旧设备、运行不稳定设缘电阻。
备和运行年限达6年以上的蓄电池,应根据实际情
每组蓄电池均装有蓄电池巡检仪(或蓄电池在
况缩短巡视周期。
线监测仪),并通过RS-485通讯网将每只蓄电池
(3)每月定期测量1次单体电压及终端电压。的电压、温度、压差等传入微机监控装置进行显示
如发现个别电池(2V系列)浮充电压低于2.18V/或控制(如压差超标报警等)。2套蓄电装置互为备
单体时,应对电池组进行人工转换均衡充电。具体用,每组均配置额定电压2V的蓄电池103只(或
方法是:在环境温度25℃且充电电压为2.30V/104只),其均充电压为242V,浮充电压为232V,
単体时,充电24h后转为均充。若仍不能达到正均在控母电压220x(1士10%V范围内,故可不用
常电压值范围,应报主管班组进行单只电池充放电电压调整单元。
试验。试验仍不合格的,应使用原厂同型号的蓄电
因此,控制母线和合闸母线可合二为一,高频
池替换。所以,测量端电压不能在浮充状态下,而开关电源模块全部为充电模块。充电模块数应根据
应在放电状态下进行,这样测得的数值才是可靠的。电池的容量选择,正常情况为N+1组运行。任一
(4)为保证蓄电池在市电事故情况下有足够的组模块发生故障停用时,装置仍能正常运行。
能量输出,每年应进行1次核容及测内阻试验,核
容的具体方法是:将蓄电池脱离充电状态,转为检6阀控铅酸蓄电池故障应急处置
修状态。如500Ah,110V的蓄电池组,将蓄电池
组充满容量后,按规定的恒定电流进行放电,直至
(1)当蓄电池出现漏液、外观变形、发热、壳
其中一个蓄电池放至终止电压时为止,再按下式进盖裂开、喷液、起火等情况时,应立即停止运行该