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浅析蓄电池的冬季养护措施

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王佳培

[导读] 摘要：我国的现代化建设的发展迅速，常用蓄电池为铅酸蓄电池，具备价格便宜、电压稳定的优势。

        (中国铁路济南局集团有限公司济南供电段山东省济南市 250000)
        摘要：我国的现代化建设的发展迅速，常用蓄电池为铅酸蓄电池，具备价格便宜、电压稳定的优势。在使用过程中，经常出现由于使用维护不当致使蓄电池寿命缩减的问题。蓄电池作为电力系统中的独立电源，是保证电力系统安全运行的重要保证。现阶段变电站应用的蓄电池大多是密封铅酸蓄电池，若蓄电池应用过程中没有明确使用维护中存在的问题，将会造成电力系统发生交流短路问题，给电力企业造成极大的经济损失。在电力技术快速发展的背景下，许多领域的设备运行都依靠蓄电池的有效应用，但在电力系统维护过程中蓄电池并没有引起维护人员的重视。变电站中大多数采用两台站用交流变压器进行供电，因此变电站内发生交流失电的概率极低，再加上变电站内许多操作设备的运行都以充电模块为基础，蓄电池组的应用价值大多在电网出现故障阶段展现。为了降低我国电网设备发生故障的概率，减少停电带来的安全事故，需要加强对变电站蓄电池组的安全维护。
        关键词：蓄电池；冬季养护；措施
        引言
        蓄电池组在变电站直流供电系统中发挥着重要作用，其稳定性、可靠性对于变电站电力设备的安全运行有非常重要意义。目前变电站阀控式蓄电池放电运维技术多样，设计了相应的远程在线监测系统，能够自动的实现蓄电池的电流、电压、温度等主要参数的实时采集，然后通过计算机系统对采集到的数据进行实时分析处理，对蓄电池的综性能指标进行评估，同时通过网络的方式发给信息负责人，以此方式来保障整个变电站蓄电池组的安全稳定运行。但是没有进行核容放电系统设计，实现放电过程的节能环保，将能量回馈电网目的。实现无人值班模式下，变电站蓄电池的集约化管理，但是没有设计二次设备状态评价专家系统，进行状态评估，风险管理以及检修决策。本系统的研究目标是实现变电站蓄电池组的远程在线智能节能核容放电，可以对蓄电池的运行状态进行远程的在线监控，若后台发现蓄电池发生故障能够及时发现并进行处理。同时利用本系统的独有放电模式提高放电试验的安全性、智能性、环保节能等，并提高放电效率，减轻核容放电过程的人工劳动强度。
        1做好蓄电池冬季保养的必要性
        1．1电解液易结冰
        汽车在夏季使用的蓄电池是密度比较低的电解液，当室外温度降低时，低密度的电解液就极容易结冰。也就是说电解液的密度越低，在温度降低的情况下就越容易结冰。由于在夏季电解液受气温等因素影响，在蓄电池中的电解液的蒸发量极大。大多数驾驶员在发现电解液不够用的时候，多数采用加水的办法，增加汽车里的电解液。导致夏季车上的电解液在受到水的稀释作用下，密度渐渐降低。由于电解液的密度下降了，在温度下降的情况下电解液结冰也就是自然而然的事情了。
        1．2硫酸铅易结晶
        蓄电池通过一个夏季的使用几乎消耗殆尽了，到了冬季，蓄电池的状态可能就是电量不足了，从另一个角度来说，在冬季温度降低的情况下，蓄电池中的电解质就会出现相对饱和的状态，这时在电解质中的硫酸铅就会在蓄电池内析出晶体。温度愈低，硫酸铅析出的愈厉害。析出的晶体不断在蓄电池内沉积，最终导致蓄电池无法正常使用。
        2影响蓄电池使用的因素
        2.1影响串联蓄电池使用的因素
        影响串联蓄电池使用的因素具体可以分为4个方面：（1）蓄电池连接线。因为连接线是蓄电池组的内阻之一，蓄电池接触电阻的高低对于蓄电池组的充电功率与输出功率有极大影响，对于蓄电池组的使用寿命也有一定负面作用，所以在连接线与极柱焊接后要对其接触面进行打磨，并涂抹优质导电膏。（2）蓄电池内阻。蓄电池内阻跟蓄电池使用的材质及连接方式有直接关系，同时影响蓄电池内阻的外界因素有温度与电解液。不管是内在原因，还是外在因素，都会使蓄电池组陷入恶性循环，进而影响蓄电池组的使用。（3）制造工艺。蓄电池制造使用的材料以及工艺不仅决定蓄电池质量，同时也会直接影响蓄电池使用寿命。（4）蓄电池总开关。

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蓄电池总开关是蓄电池充放电的唯一通道，所以必须提升蓄电池总开关的可靠性，以保障蓄电池的正常运行。
        2.2无人看管蓄电池
        由于380kV变电站的交流电源可靠性比较高，因此在日常维护中比较容易忽视对蓄电池的维护。此外，国网大部分变电站都由监控系统监视，基本上无人看管蓄电池。一旦蓄电池发生故障，势必会对变电站运行造成严重影响。
        3蓄电池冬季养护的办法
        将车辆的蓄电池进行冬季养护，能提高蓄电池的使用寿命、以及提升对蓄电池的利用率。蓄电池冬季的养护应做到以下几点。
        3.1保持外部清洁
        车辆行驶在颠簸，崎岖的道路时，车里的蓄电池会随着车辆晃动，这时蓄电池中的电解液可能会出现外溢的现象。蓄电池表面形成的白色或黄绿色的糊状物就是电解质外溢所形成的固体物质。这些固体物质长期吸附着蓄电池会使车辆充、放电出现困难，影响车辆的正常启动。在保养蓄电池时，应将这些吸附蓄电池的化学腐蚀物清除掉。
        3.2保持电解液液面高度正常
        随着车辆行驶时间的推移，在环境等因素的条件下，车辆中的电解液液面的高度会出现不同程度的下降趋势。此时就要保证电解液液面的高度是否达到正常标准了。电解液液面正常标准是高于隔板12mm左右，若电解液液面低于该标准，应加入蒸馏水，否则就极容易导致负极板氧化。当然电解液液面并不是越高越好，电解液液面过高就会导致从蓄电池的通气孔中溢出，腐蚀蓄电池中的极柱和线夹。
        3.3经常检查电解液的密度
        一些高纬度地区，通常使用的电解液密度较高。为了保证电解液电动势能以及预防电解液出现结冰现象，蓄电池的电解液的配制有着严格的要求。为了保证电解液的相对密度在1.27-1．28左右，硫酸和蒸馏水需按照一定比例进行配制。在冬季为防止因电解液密度问题，引发出一系列诸如活性物质脱落的问题，日常保养中应该每隔12天左右检查一下车辆的电解液的密度。
        3.4变电站侧在线放电控制单元研究
        改造在线放电控制单元的动态在线放电逻辑，使用新的硬件模块开发相应的功能，满足单充单蓄变电站的动态深度放电和双充双蓄全核容放电需求。根据静态全核容放电规程，增加放电控制器通过切换控制回路的开关，使蓄电池组临时脱离直流母线进行全核容，待核容完毕再投入进行蓄电池充电，按规程反复进行3次并记录放电容量。对于单充单蓄变电站，蓄电池组不能脱离母线进行全核容，增加放电控制器的控制功能，使蓄电池保持始终在线，通过逆变模块的调节实现在线核容放电。在母线故障和交流失电的情况下，平滑过渡到蓄电池供电。考虑到网络通信故障或总监控单元故障情况下，如果以集中式进行放电，即放电模型全部由总监控单元完成，会存在安全风险。通过对放电控制器的升级开发，增加模块的独立运行保护功能，实时判断网络通信状态，异常情况下快速停止核容放电，避免由于蓄电池过放造成直流系统故障下不能有效供电。新的放电控制器与变电站侧主监控单元通信功能实现，包括通信协议定义、点表设置、状态同步机制、通信异常处理等。
        结语
        蓄电池运维系统具备很好的优势，变电站采用本系统是全过程技术监督的其中一个重要环节，也是入网检测的一个环节，有利于产品把关和后续服务。通过技术监督手段对整个变电站直流电源系统功能定位及运维需求获得更详细的产品需求性理解和技术思考，蓄电池远程智能节能运维系统可作技术的部分拓展，渗透到变电站站用交直流一体化成套系统设备和服务，分散产品市场风险，提高服务竞争力。
        参考文献:
        [1]程江洲，温新叶，冯正华.变电站蓄电池性能远程在线监测系统研制[J].电源技术，2010，34（07）:710-712.