蓄電池組的實(shí)際運(yùn)用及故障處理

本文從實(shí)際工作出發(fā)，對蓄電池組從原理、維護(hù)、操作風(fēng)險、故障原因及處理等多個角度進(jìn)行闡述，制定有效的防范方式，保證蓄電池組的正常運(yùn)行，從而確保直流電壓穩(wěn)定。希望能夠給其他的學(xué)者提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為日后我國的變電站正常的運(yùn)行做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1  基本原理

蓄電池是一種將化學(xué)轉(zhuǎn)成電能的裝置，是具有可逆的低壓直流電源，有充電和放電兩種工作狀態(tài)。在充電時，蓄電池將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能；在放電時，蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋，F(xiàn)在蓄電池廣泛采用閥控式密封鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池以酸性物質(zhì)作電解質(zhì),由正極板、負(fù)極板、電解液、隔板組成。而蓄電池組則是指多個蓄電池的串接,其輸出的電壓等于所有蓄電池電壓的總和。對于蓄電池組需要特別清楚兩個概念：（1）浮充電在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負(fù)載，以恒壓充電方式工作。（2）均衡充電為補(bǔ)償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復(fù)到規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行的充電。蓄電池續(xù)航時間（按正常負(fù)荷考慮）=蓄電池容量/充電機(jī)輸出電流。

2  基本參數(shù)

閥控式密封鉛酸蓄電池組在正常運(yùn)行中以浮充電方式運(yùn)行，浮充電壓值宜控制為（2.23-2.28）V×N，均衡充電電壓值宜控制為（2.30-2.35）V×N。蓄電池組浮充電方式時電流很小，在均衡充電方式時電流則很大。單個蓄電池的內(nèi)阻一般為500-900uΩ，且越小越好。負(fù)荷對蓄電池組容量的要求：500kV、220kV、110kV、35kV變電站要求蓄電池組容量一般為800AH、500AH、300AH、200AH。以110kV變電站為例，容量300AH，以30A額定輸出，要放電10個小時，但要求放電80%，故只需放電8個小時。

3  運(yùn)行維護(hù)

（1）運(yùn)行人員日常巡視進(jìn)入蓄電池室前應(yīng)先合上抽風(fēng)機(jī)開關(guān)，進(jìn)行通風(fēng)5分鐘再進(jìn)入，以防積聚在室內(nèi)的揮發(fā)性氣體造成窒息或火災(zāi)事故（現(xiàn)在很少有先通風(fēng)再進(jìn)入蓄電池室，建議在蓄電池室門鎖口旁粘貼 “通風(fēng)5分鐘，再進(jìn)入”標(biāo)簽）。

（2）進(jìn)入蓄電池室后應(yīng)先觀察外殼有無豉脹、破裂和漏液，漏液滴到蓄電池下方凝固后呈黃色粉末，電池漏液 為強(qiáng)酸性，易腐蝕蓄電池框架。如發(fā)現(xiàn)外殼豉脹、破裂或黃色粉末，應(yīng)及時告知班站長，并通知繼保人員處理。

（3）蓄電池室應(yīng)保持清潔、通風(fēng)、干燥，因此要檢查室內(nèi)溫濕度是否正常，浮充電壓為2.25V時溫度宜控制在25℃，浮充電壓為2.27時溫度宜控制在20℃，溫度控制在20-30℃時最好，濕度不超過90%。梅雨季節(jié)，最好經(jīng)常除濕。

（4）每月記錄一次蓄電池電壓值，測量時用萬用表直流檔并選擇合適的量程,切誤選電阻檔造成蓄電池短路或接地（電阻檔內(nèi)陰很小）。

測量電壓時應(yīng)小心謹(jǐn)慎，防止人為造成蓄電池組短路。使用萬用表前應(yīng)先檢查萬用表合格,審核測量結(jié)果應(yīng)與前一次測量結(jié)果變化不大，蓄電池欠壓為1.8*N，過壓為2.6*N。定期清潔一次蓄電池表面，清潔時要防止蓄電池組發(fā)生短路。

4  基本操作

下圖是我根據(jù)一些直流圖紙和現(xiàn)場實(shí)際畫的一張簡單的直流系統(tǒng)圖，經(jīng)驗(yàn)尚淺，可能會有不少錯誤的地方，望指正。 

圖1  直流系統(tǒng)圖

上圖中#1蓄電池組停電的操作如下：1、合上QS母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)；2、斷開1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關(guān)；3、斷開1QF1Ⅰ段充電模塊交流輸入開關(guān)；4、斷開1QS1Ⅰ段母線開關(guān)；5、取下#1蓄電池組保險1RD1、1RD2；6、斷開1QF13#1直流充電屏交流電源Ⅰ開關(guān)；7、斷開2QF13#1直流充電屏交流電源Ⅱ開關(guān)。

上圖中#1蓄電池組送電的操作如下：1、投入#1蓄電池組保險1RD1、1RD2；2、合上1QF13#1直流充電屏交流電源Ⅰ開關(guān)；3、合上2QF13#1直流充電屏交流電源Ⅱ開關(guān)。4、合上1QS1Ⅰ段母線開關(guān)；5、合上1QF1Ⅰ段充電模塊交流輸入開關(guān)；6、合上1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關(guān)；7、斷開QS母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)；

5  蓄電池組常規(guī)停電定檢時需注意的風(fēng)險

（1）作為運(yùn)行人員，在填寫直流系統(tǒng)切換操作票時，一定以圖紙和現(xiàn)場為依據(jù)，核對操作票正確再操作，切誤以經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)，因?yàn)槊總€站的直流系統(tǒng)圖紙有所不同，所切的開關(guān)也不一定相同。繼保人員在運(yùn)行切換直流系統(tǒng)方式后，也一定要用萬用表測量#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險下端無電壓，再開展工作。

（2）作為運(yùn)行人員，在取下#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險前，再次檢查1QS1、1QS2開關(guān)對于蓄電池組來說在斷開位置。有些35kV變電站并沒有1QS1開關(guān)，如果直接拉開墜落保險，相當(dāng)于直接斷開蓄電池組與直流饋線，會產(chǎn)生大電流危及運(yùn)行人員人身安全和設(shè)備安全；取下#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險絕不能碰到，要用絕緣擋板隔開，正負(fù)極碰到會造成蓄電池組短路，發(fā)生爆炸；且要絕緣擋板墊底，以防直流接地。

（3）作為運(yùn)行人員，有義務(wù)提醒繼保人員，在做充電機(jī)的穩(wěn)壓穩(wěn)流試驗(yàn)時，接入點(diǎn)為#1蓄電池組RD1、RD2保險跌落上端，且需將1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關(guān)打向蓄電池組側(cè)，充電機(jī)的穩(wěn)壓穩(wěn)流試驗(yàn)完畢后記得將1QS2Ⅰ段母線供電/電池切換開關(guān)停用。

（4）作為運(yùn)行人員，有義務(wù)提醒繼保人員，蓄電池組放電試驗(yàn)接入點(diǎn)為#1蓄電池組RD1、RD2跌落保險下端，必須先接直流系統(tǒng)綜合測試儀，再接蓄電池組，以防止蓄電池組發(fā)生短路爆炸。

（5）充電機(jī)在蓄電池放電試驗(yàn)結(jié)束恢復(fù)運(yùn)行時，應(yīng)先合交流側(cè)開關(guān)（合上1QF1開關(guān)），再帶直流負(fù)荷（合上1QS2開關(guān)），在合上交流側(cè)開關(guān)后，應(yīng)先檢查充電機(jī)的輸出電壓與待并列的蓄電池組電壓基本相同，再合上充電機(jī)輸出開關(guān)（合上1QS2開關(guān)，帶上直流負(fù)荷），以保證蓄電池組免受較大環(huán)流的沖出。并且在充電機(jī)帶直流負(fù)載后，必須監(jiān)視并確保新投入直流母線的充電屏直流電流表有電流指示后，才可斷開兩段直流母線母聯(lián)QS開關(guān)，防止出現(xiàn)一段直流母線失壓。充電屏直流電流表有電流指示，表明充電機(jī)已帶負(fù)載運(yùn)行并對蓄電池組正常充電，直流母線也正常帶負(fù)載運(yùn)行，此時再斷兩段直流母線的母聯(lián)開關(guān)，可防止某些情況下出現(xiàn)的一段直流母線失壓。

（6）35kV變電站只有一組蓄電池組供電直流系統(tǒng)，為了避免直流系統(tǒng)長期只有充電機(jī)供電，需要用備用蓄電池組臨時供電，連接備用蓄電池組一定要用有絕緣膠布包好的板手，且連接過程中不能同時碰到蓄電池的正負(fù)極，否則會造成蓄電池組短路，發(fā)生爆炸。

（7）報蓄電池單節(jié)過壓或欠壓，先在充電屏查看是哪節(jié)蓄電池，再用萬用表直流檔測量該節(jié)電壓是否正常，有很多情況是連接該節(jié)蓄電池的信號線接觸不良所致，這并不影響運(yùn)行。

（8）任何情況下必須保證直流系統(tǒng)都有運(yùn)行的蓄電池組，以防站用變交流失壓情況時失去直流電源，進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失電停運(yùn)與控制回路斷線。

6  結(jié)語

在變電站中，直流系統(tǒng)對低壓供電系統(tǒng)十分重要。怎樣才能保證蓄電池組安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，怎樣在失電的情況下快速恢復(fù)供電，這是運(yùn)行人員重點(diǎn)考慮的問題。我們堅信只要緊密的對蓄電池組進(jìn)行巡視維護(hù)，制定有效的故障處理方法，就能夠確保其可靠運(yùn)行，從而保證變電站的正常運(yùn)行。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://www.007hgw.com/w/qk/21223.html