孙万明 姚磊
内蒙古东部电力有限公司检修分公司±800千伏扎鲁特换流站
内蒙古通辽市 028000
摘 要：阀控式蓄电池直流电源装置在变电站的运行与维护现状，从变电站运行值班的角度介绍了阀控式蓄电池直流电源装置的运行与维护、监视、缺陷及异常处理方法，直流监控装置的定值管理及直流系统运行方式的要求。
关键词：变电站；蓄电池；运行；维护
蓄电池是直流系统重要组成部分，做为后备电源自上世纪以来普遍用于电力、交通、通信等领域。尤其是现代电力系统中，直流系统所扮演的角色和地位越来越重要，变电站的蓄电池作为继电保护装置、信号、通信、事故照明等重要负荷的供电电源，它的供电的可靠性会直接影响电力系统的安全稳定运行。为了保证变电站系统的正常运行、保障供电可靠性，对变电站蓄电池组的状态进行实时有效监控有重要的实际意义。现今变电站对直流电源的监控仅仅是对整体电池组的温度，端电压进行监测，并没有对单体蓄电池状态进行具体监测，这样很容易造成单体蓄电池的损伤，从而影响直流电源的运行。
一、变电站蓄电池的现状
变电站直流电源系统作为电网保护控制系统的动力来源 ,对电网的安全稳定运行起着至关重要的作用。 但是 ,阀控式铅酸蓄电池容量的衰竭主要是蓄电池组维护不妥造成的 ,这给变电站直流系统的运行甚至变电 站安全运行带来隐患。 国家电网公司《直流电源系统技术标准》、《直流电源系统运行规范》、《直流电源系统检修规范》于 2006 年正式实施。在此之前 ,由于执行标准不明确、不统一各供电公司开展的蓄电池组的维护工作极不均衡。目前 ,很多单位缺乏对蓄电池参数进行全面检测的专业仪器仪表 ,尤其对蓄电池组容量测试时 ,大多数情况下 还是沿用传统的大电阻放电人工记录的方法。由于变电站蓄电池组的增多 ,加上对电池维护重视不够 ,大部 分蓄电池组均未能按照规程要求的周期进行容量测试 ,甚至有些变电站的蓄电池组存在从工程竣工交付使用后就没有做过一次彻底容量测试的现象。随着各地电网建设的加快 ,变电站的数量每年以很高的速度在增长 ,但站内维护检修人员并没有随之增加而增加 ,检测手段也没有革新 ,仍按传统的方式进行测量 ,记录电池电压、蓄电池组环境 ,这项工作操作繁琐、工作量大、效率非常低、准确度不高。 因此 ,需要加强对蓄电池的维护 ,减少因蓄电池维护不良造成的安全隐患。
二、阀控蓄电池组的运行与维护
1、阀控蓄电池组的巡视与检查。巡视内容应包括蓄电池室通风、照明及消防设备完好；蓄电池组端子、外壳清洁，表计显示值与实际一致；直流母线、合闸母线电压值在规定范围内；微机监控单元工作正常，各支路的运行监视信号完好、指示正常；自动断路器位置正确，熔断器无熔断，辅助元器件(如接触器、继电器、雷击浪涌吸收器和避雷器等)工作正常；设备标识清晰，无脱落等。对阀控蓄电池的定期检查主要是对每只电池端电压进行测量并做好记录，要求精确到级。单个电池的端电压与平均值之差超过±0.05V规定值时，应及时上报处理。直流电源装置的专业检查、检查周期应按照直流电源设备类型进行分类，直流屏 1 年 1 次，投运6年内的蓄电池组1年1次，运行6年及以上的蓄电池组每3～6个月测试内阻1次，但可结合设备运行情况缩减其检查周期。应使用同一仪器测量每只蓄电池的内阻及连片阻值，并将数据与原始记录值进行比较。当内阻值和历史记录相比突变50%时，应对该蓄电池进行核对性放电。
2、 阀控蓄电池组的温度控制。运行温度对阀控蓄电池的寿命有着重要影响。由于阀控蓄电池内的液体有限，温度过高会使液体气化，电池内部压力增高，引起安全阀频繁动作排放雾气，损失水分。过高的压力甚至会造成蓄电池壳体变形、开裂，液体外渗，使电池容量下降，甚至报废。
因此必须密切监视蓄电池的运行温度，温度应在 5～30℃，最高不超过 35℃。
3、阀控蓄电池组的充电。采用正确的充电方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。有研究发现：电池充电过程对电池寿命影响最大，放电过程的影响较少，也就是说，绝大多数的蓄电池不是用坏的，而是充坏的。蓄电池的许多火灾事故也正是充电不当引起，因此必须制定严格的充放电规范。长期不进行补充充电和频繁进行补充充电都对蓄电池组不利，应遵守制造厂的规定，并结合蓄电池组的运行状况进行评估后，确定是否需要进行补充充电。对个别落后的电池，应单独进行补充充电处理，使其恢复容量。若处理无效，应更换。不宜采用对整组蓄电池进行补充充电的方法处理个别落后的蓄电池，以防止多数正常的电池被过度充电。
4、阀控蓄电池组的核对性放电。对长期使用限压限流浮充电运行方式的蓄电池组，无法判断阀控蓄电池自放电的现有容量以及内部是否失水或干裂。只有通过核对性放电，才能找出蓄电池存在的问题。新安装的阀控蓄电池应进行全核对性放电，以后每2～3年进行1次核对性放电。运行6年以后的阀控蓄电池，一般状态不会太好，容量可能会下降，宜每年进行 1次核对性放电。如果蓄电池组综合评估状态较好，可适当延长核对性放电周期。具有 2 组蓄电池的变电站，可以 1 组运行，另1组退出运行进行全核对性放电。放电用I10恒流，但只要有任一个蓄电池电压下降到1.8V时，应立即停止放电。隔1～ 2h 后，再用 I10 电流进行恒流限压充电→恒压充电→浮充电。反复放充 2～3 次，容量即能得到恢复，且蓄电池存在的问题也能查出。若经过3次全核对性放电，蓄电池组容量仍达不到其额定容量的80％以上，则应安排更换。
5、充电装置及直流屏的运行与维护。充电装置的运行正常与否会直接影响到蓄电池的寿命，因此，对充电装置与直流屏的维护也十分必要。运行人员应每天对充电装置进行如下检查：三相交流输入电压是否平衡或缺相，运行噪声有无异常，各保护信号是否正常，交流输入电压、直流输出电压、直流输出电流等表计指示是否正确，正对地和负对地的绝缘状态是否良好。每月应对充电装置做 1次清洁工作。每年至少按照空开投退表以及投退记录核对 1 次馈线屏空开位置是否正确。直流屏定检与蓄电池组核容试验应同时进行。定检试验主要包含：交流切换装置自动切换试验，监控单元定值核对，监控单元检验，报警及保护功能三遥功能检验，控制程序试验，稳压功能检查，稳流功能检查，并机均流功能检查，降压硅链电压调整功能试验，蓄电池管理单元检测值检验。另外，直流电源系统监控单元为整个直流电源系统提供了在线监控的手段，并对蓄电池的充放电进行智能管理。其基本定值参数的设置正确合理与否，也会对蓄电池的寿命产生影响，甚至会对变电站的继电保护设备正常运行造成影响。
三、阀控蓄电池组故障及处理
一般来说各变电站事故处理预案中应包含直流电源系统故障处理预案和应急措施，明确直流电源系统故障时的处理方法及操作步骤，并定期修编和履行相关的审批手续。变电站直流电源系统事故处理预案应包含站用交流电源失压处理、一段直流母线失压处理，蓄电池组故障处理等内容。运行中出现的阀控蓄电池壳体异常变形，一般是由于充电电流过大、充电电压超过了N×2．4V、内部有短路或局部放电、温升超标、安全阀动作失灵等原因造成内部压力升高所致。处理方法是减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀是否堵死。运行中若出现浮充电压正常，但一旦放电，电压会很快下降到终止电压值的情况，一般原因是蓄电池内部失水干涸、电解物质变质。处理方法是更换蓄电池。
参 考 文 献
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