（国网阳泉供电公司 山西阳泉 045000）
摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，促进电力工程建设数量也逐渐增多。在变电站实际运行过程中，很多方面因素均会对其产生影响，其中变电站蓄电池就是比较重要的一个方面。在变电站蓄电池实际应用过程中，一些故障的出现会影响其应用效果，从而对变电站正常运行造成不利影响。本文就变电站蓄电池状态监测及火灾防控技术展开探讨。
关键词：变电站；蓄电池；故障
引言
蓄电池是变电站直流系统后备能源的来源，它能为变电站二次系统的运行提供源源不断的动力，相当于二次系统的心脏，所以蓄电池的稳定性、实际容量和运维状况对保障电力系统安全运行方面意义重大。
1变电站蓄电池常见故障
1.1蓄电池盐酸化故障
在变电站实际应用过程中，由于人为处理不合理，导致电池中硫酸铅含量有所增加，而这种硫酸铅溶解比较困难，在处理方面存在较大难度，而导致这种故障出现的原因主要包括两个方面。一方面而言，由于较长时期内电池均处于充电不完全或者闲置状态，随着时间不断增长，电池负极也就会转变成为硫酸铅；另一方面而言，由于电池长时间失水，导致电池中硫酸浓度有所增加，从而使硫酸铅形成。对于盐酸化故障而言，其会导致电池容量有所减少，严重者会造成电池开路。
1.2蓄电池失水故障
失水是蓄电池最常见的故障之一。由于气体化合效率低、电池壳体渗水等原因造成了蓄电池失水，而过充电流大、浮充电压高、温度高、安全阀开阀压力低也会使电池的失水速度加快。通常来说，失水大于15%则电池失效。
1.3蓄电池板栅腐蚀及变形故障
蓄电池板栅腐蚀是造成电池寿命缩短的重要因素，对于铅酸蓄电池而言，在其实际充电过程中，相比于负极板栅，正极板栅更加容易被氧化，其在被氧化过程中，含量及体积均会不断扩大，最终导致板栅腐蚀以及弯曲变形均比较严重。
2变电站蓄电池维护有效方法
2.1设备的选择及配置
蓄电池要选择合适的配置，对变电站的直流负荷和交流失电后变电站事故的照明都要考虑，参照一般标准的蓄电池配置固定容量的放电率为8～10h，要使用同一厂家的和容量都十分相同的电池。同一所站用变压器不能在电设备配置的两组工作电源中使用，要分别来自两台不同的变压器，这样做的好处是为了禁止站用交流失电过长时间，最终造成蓄电池过量放电。在选择主充电设备模块时，尽量选择质量好的而且要具有实时监控和智能化管理功能。这样有利于运行维护人员了解通过后台监视器的数据，进而直接监督直流系统工作状况，另外N-1备用模块能够保证当充电设备出现故障时，备用模块的运用可以防止蓄电池因模块故障而造成蓄电池过度放电。
2.2投运之前的措施
（1）蓄电池选配。蓄电池“过放电”隐患取决于其容量选配。进行容量考虑时，除了对经常性直流负荷作计算外，还要虑事故照明等应急负荷，同时兼顾经济性。目前策略以8~10h放电率为宜，同一屏柜内不能有两个及以上的厂家产品，也不允许单体蓄电池容量有所差异。（2）充电电源规划。根据N-1冗余考量及风险分散思维，一般要引两路交流电来对一组蓄电池进行充电，以规避意外失电。（3）辅助设施规划。使用在线系统来监控和管理蓄电池。
2.3合理开展蓄电池日常维护工作
在电池实际维护过程中，相关维护人员每天均应当对电池室温环境进行检查，并且要进行较好记录，尽可能使室温控制在22—25℃，可使电池使用寿命得以延长。每天均应当对电池浮充电流进行检查，在检查完成之后应当进行较好记录，若蓄电池浮充电流有突变情况出现，应当将原因及时查明，并且应当进行相应处理。此外，对于电压及终端电压，每个月均应当依次进行检测，在实际检查过程中若个别单体电池的浮充压在2.18V之下，则对于电池组应当实行人工转换，以便能够均匀充电，若在充电之后仍无法恢复到正常情况，则应当及时与厂家联系进行处理。另外，端电压可使电池工作情况得到较好反映，因而在检测过程中不但要对浮充状态进行检查，还应当在放电状态下实行检查。除此之外，每年均应当实行一次容量恢复实验，从而使电池内容量保持充足，使电池内活化物质能够实现活化，使电池容量能够恢复。若有蓄电池不均衡情况出现，则应当进行深度放电，或者在电池运行三个月时，可对电池进行均衡充电，以保证其正常使用。
3蓄电池状态监测维护新思路
（1）蓄电池状态监测：除常规监测电池电压外，还需考虑监测蓄电池的内阻、表面温度和容量，并对劣化电池、容量缺失等及时告警。目前电池电压、内阻、温度监测已比较成熟，问题主要在不改变现有直流二次回路、保证安全的条件下校核蓄电池的容量。（2）自动在线核容：本方案采用更改充电机的均充程序，在均充前增加带负荷放电流程。具体方法是在均充程序启动时自动降低充电机的浮充电压设置，从而让蓄电池对负荷进行放电（这时亦可外接电阻进行I10放电），放电到新设定的浮充电压后，充电机自动恢复原浮充电压设置，蓄电池自动转为均充。在放电过程中，采用积分的方法计算蓄电池放出的容量，并对历次放电进行纵向比对，结合内阻测试等估算蓄电池的实际容量，对容量不足进行预警。（3）自动在线活化：活化分整体活化和单体活化，定期对蓄电池进行均衡充电（先放电再充电），完成蓄电池的整组活化和均衡；依靠挂接在每个蓄电池上的多功能模块，在浮充状态下对落后单体电池进行活化，及时对过充的电池进行放电，对欠充的电池进行补充，从而完成对蓄电池的在线活化处理。
4蓄电池状态监测及火灾综合防控系统
（1）功能原理。系统可实现蓄电池多状态在线监测、火灾预警及联动灭火。多状态在线监测包括蓄电池本体状态参量(电压、内阻、温度、浮充电流、绝缘电阻等)和环境探测变量(图像、烟雾、明火、气体、声强等)的实时在线监测。蓄电池本体状态参量监测通过配套的站端设备测量实现，环境探测变量监测通过高清摄像机及测量传感器感知环境中烟雾浓度、光线强度、温度变化和气体含量等变化。系统通过通讯的方式获取蓄电池本体状态参量和环境探测变量数据，并完成各类信息的采集集成、信息复核、智能分析、应急处置决策、联动信号输出，从而实现火灾预警及联动灭火。（2）系统构成。蓄电池本体状态监测单元用于监测蓄电池单体电压、内阻、温度、浮充电流及绝缘电阻等关键运行参量，为蓄电池健康状态诊断提供数据来源，避免蓄电池黑箱运行;运行环境多状态监测单元通过温湿度传感器、声强探测器、烟雾探测器、可燃气体传感器等终端设备采集蓄电池运行现场的温湿度、声强、烟雾、可燃气体浓度等，为火灾智能预警提供决策信息;烟火视频智能处理单元通过对采集到的图像视频数据进行智能识别处理，建立蓄电池火灾事故火焰、烟雾识别模型，对起火点进行精准定位，实现火灾早期预警，便于事故后期回溯;蓄电池健康状态诊断单元对蓄电池本体状态信息进行指标评价，建立综合评价模型，实现对蓄电池健康状态的精确诊断;火灾智能应急告警单元通过对蓄电池本体特征参量、环境变量的监测信息及烟火视频信息的综合研判，给出火灾分级告警信息，同时给出风机或空调等辅助设备的联动控制信号;联动灭火控制单元经警情确认无误后，联动室内配套的灭火系统进行灭火。
结语
在变电站蓄电池应用过程中，应当积极分析常见故障，并且应当选择有效方法对蓄电池进行维护，加强蓄电池状态监测以保证电池正常使用，进而保证变电站正常运行。
参考文献
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