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1变电所直流屏免维护蓄电池运行中的问题及对策【摘要】目前直流系统多采用免维护蓄电池，与以前使用铅酸电池相比，免维护蓄电池具有适合频繁操作，寿命长，检修维护工作量小，运行可靠性高的优点，然而蓄电池在我厂使用过程中,出现不尽如意的地方,由于大家的认识有误区,总认为免维护就是不用维护,形成重使用、轻维护的情况,蓄电池在使用过程中出现“硫化”等问题,使蓄电池未到使用寿命﹝10-15年﹞,就因使用维护不当而在1-2年后报废,造成资产的巨大的浪费（松下65Ah蓄电池价值3800元/块）。本文对蓄电池在运行中遇到的几个问题，提出解决的办法,使蓄电池得到更好的维护，使其优越性得到充分的发挥。【关键词】蓄电池硫化充放电活化【引言】如果直流系统在电力系统发生故障时失灵，断路器不能跳闸切除故障，强大的短路电流将烧毁变压器、电动机、发电机等重要电气设备，造成灾难性的后果，所以直流系统在电力系统安全供电起十分重要的作用。蓄电池是直流系统的重要组成部分，在交流供电中断的情况下，蓄电池提供可靠的保护电源、合分闸电源，当电力系统出现故障时，保护装置就能及时发出保护信号，切断故障线路，保障电力系统的安全运行，所以蓄电池维护的好坏，直接关系到电力系统的安全运行，必须对蓄电池的维护工作加以重视，使其优良的性能得以发挥。1.阀控式密封免维护蓄电池的工作原理蓄电池是利用阴极吸收原理使电池得以密封的，从而实现免维护。电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气，析出的氧到达负极，跟负极起下述反应，达到阴极吸收的目的。2Pb+O2=2PbO2Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O这个原理可以使电池水分不流失，从而达到密封的效果。在直流系统中采用的电池是单体电压为12V的密封免维护电池，按照系统电压等级由十八或九只串联组成，只要其中一只电池内阻增加或损坏，整组电池就不能2正常发挥作用，因此对电池组来说，性能最差的电池将决定着整组电池的性能。因此针对在运行中发现的几个问题进行分析并提出对策。2.电池容量降低，以至引起电磁式操作机构拒动2.1电池出现硫化现象蓄电池正极是氧化铅PbO2,负极是纯铅Pb,用稀硫酸作为电解液，蓄电池在放电时，正极和负极上都形成统一物质----硫酸铅PbSO4。正常放电情况下，在放电过程中形成的硫酸铅晶体比较细小，在充电过程中能较容易地还原为铅、氧化铅，但如果蓄电池经常发生深度过放电，且未能及时进行充电或充电不足、以及落后电池未及时得到处理，这样极板会逐渐形成一种粗大坚硬的硫酸铅晶体，这个过程称为“硫化”现象，使用常规方法很难使蓄电池充入电，电池容量因此降低。解决方法：使用电池活化技术将电池激活。2.2蓄电池“硫化”现象的产生原因分析蓄电池使用中用小电流放电时，在放电过程中，酸与水的置换过程进行的比较慢，正负极板深层的物质将有可能参与反应而变为硫酸铅。放电时用的电流愈小，这一反应就愈深透。再次充电时，用较大电流进行，其充电的化学反应就比较剧烈，极板深层的硫酸铅就不能还原为二氧化铅和铅绵，这样在正负极的内部就留有硫酸铅晶体，时间愈久，愈不易还原，经常以这样方式进行充放电，极板深层的硫酸铅晶体就会逐渐加大，形成“硫化”现象。而现在使用直流系统平时大多是小电流放电使用，均充时用较大电流进行充电，这样只充少放、只充不放，从而使蓄电池普遍都有“硫化”现象的存在。2.3蓄电池活化技术的应用2.3.1全核对性充放电活化技术：为了快速恢复蓄电池的容量，提高蓄电池工作的可靠性，必须对蓄电池进行全核对性充放电，在对蓄电池组进行全核对性放电时，先用I10放电电流进行放电，由于放电过程中会产生落后电池，放电后期必须每隔20分钟对每个电池端电压进行测量，发现低于10.8V,便要退出放电，否则会产生“反极”，造成不可逆的损失。放电结束后，待电池温度下降后，立即用I10充电电流充至额定容量的100﹪，这样可使电解液渗透到硫酸铅晶体内使之发生还原反应，消除“硫化”现象。32.3.2在线充放电活化技术变电所中只有一组电池，不能退出运行，不能做全核对性充放电，可以用I10放电电流放出蓄电池额定容量的50﹪。具体操作：先将充电器停下，用电池组带负荷，然后对蓄电池放电。在放电过程中，蓄电池组端电压不得低于12V×N,放电结束后，立即用I10充电电流充至额定容量的100﹪，反复进行以上过程2-3次，蓄电池组“硫化”现象可以消除，容量可得到恢复。利用在线充放电技术，蓄电池组可以在带负荷的状态下进行活化，不会对装置安全运行造成影响，为蓄电池组在线活化创造一条可行之路。表1蓄电池活化前后电导值对比编号活化前活化后1326189624971932348617934421191653512030648618527472193783982167941217491043619861137517541243218241348619981436821671547617561643618671743717391848120762.4实际操作中由于直流系统不能停电，可以使用以下两种方法对电池进行活化：2.4.1利用可移动电池组将待活化电池组替换出进行活化，活化工作完成后，退出可移动电池。具体方法是用电瓶车载一组220V电池，这样220V、110V系统均可使用，制作一组较长的引线便可按照3.3.1的方法进行活化工作。2.4.2如果直流系统有两组电池，可利用一组电池单独带负荷，如果负荷电流达到I10放电电流，相差不超过±2A，可以用负荷电流放出蓄电池额定容量的100﹪左右，然后用I10均充电流充电，反复进行2-3次，便可消除硫化现象，这也是一个较方便活化电池方法。42.5实践还碰到一种特殊情况，采购人员按订货标准采购电池，220V直流系统购回19块，110V直流系统购回10块，安装人员悉数将所有电池进行安装，但运行时发现明明操作电压是足够的，但机构操作几次后就再也不能操作，最后查明220V直流系统如果用19块电池，电压已达到228V，充电至240V终了电压时用时很短，所以充电时间不够而造成电池容量不够。解决方法是：减少一块电池，降低电池组固有电压，使电池组有足够时间进行充电，以确保直流系统安全供电。3．在充放电过程中，发现电池组温度比平时高或者个别电池有发热现象3.1如果是整组电池发热均匀，这时运行人员应该检查直流系统是否处在均充状态。如果处于均充状态发热属于正常现象，因为蓄电池在均充状态下，蓄电池内部有剧烈的化学反应会产生热量，故蓄电池会发热，温度应控制在35℃以下为宜。正常情况下，直流系统由均充状态转浮充状态后，温度自然会下降，而浮充状态则不会出现此现象。但如果温度超过35℃时，应立即将运行方式改为手动、浮充方式，待温度下降后，才用均充方式进行补充电。3.2如果是单个电池发热，此时这个电池内阻增大，充电过程中端电压上升很快，在很短时间便可高达14.2V以上，而在放电过程中电压下降得很快，在1小时内可降到10.8V以下。解决方法：此时该电池内阻增加、寿命已尽，尽快用同容量电池更换，以保证直流系统安全运行。4．巡检时发现电池出现胀肚、渗液现象这两种情况应该都发生在蓄电池组正在处于均充状态，由于蓄电池内部有剧烈的化学反应，会产生大量气体和热量，电池外壳温度很快超过35℃，如不及时调整充电电压，加之安全阀堵塞，会造成热失控现象，气体压力会将蓄电池外壳挤压变形而造成外壳胀肚，严重时蓄电池会发生爆炸。解决方法：（1）当出现热失控现象，及时将充电方式改为手动、浮充方式；（2）发现电池胀肚,立即将电池组一、二次保险拉下，尽快用同容量电池更换掉故障电池，尽快恢复送电。同理蓄电池渗液，也是由于蓄电池处于均充状态内部有剧烈的化学反应，造成电解液从安全阀等地方渗出，如果只有少许渗出则不用处理，因为当均充状态转浮充状态后，渗液自然停止。如果是大量渗出则会造成电池严重失水，需用同容量电池更换掉故障电池。55．电池开路现象，此故障表面现象和电池容量降低差不多，也是电磁式作机构拒动，但可以通过检查发现其内在区别解决方法是：暂时利用直流系统充电装置带负荷，将蓄电池组一、二次保险拉下，用万用表测量蓄电池组端电压。(1)如果是蓄电池组电压正常，则是蓄电池组容量降低，按照3.3.1的方法进行活化，恢复电池的容量。(2)如果是蓄电池组电压为零，则是蓄电池组有电池开路。再用万用表逐个测量电池，直至找出端电压为零的电池，此电池内部极板因腐蚀已断裂，已没有修复价值，尽快用同容量电池更换。(3)如果测量某个电池电压低于电池组的平均电压1-2V时，此时电池里的水分已“干涸”，尽快用同容量电池更换，以保证直流系统安全运行。6.蓄电池组放电过程中要时刻监控，防止蓄电池出现“反极”现象在单个蓄电池极板硫化或有轻微短路时，电池容量降低，当串联在电池组放电时，它就会很快放完电，而被反向电流进行充电，使其极性颠倒而反极。所以，在放电过程中要时刻测量电池的电压，找出“落后”电池并将其清出，单独进行充放电活化。7.正负极接线端子接线要注意的问题蓄电池的接线端子是铅制品，质地较柔软，如果有原厂配来的电池引线最好，如果没有，制作时要用合适的铜端子做引线接头，以保证有足够的接触面，防止接触不良而引起发热；接线时注意用力均匀、适当，不要将铅端子压伤，形成深坑，当使用其它型号铜端子时，造成接触不良而发热；接线时注意正负极性，不要造成短路。8.鉴于目前我厂蓄电池的使用状况，我提出以下建议8.1健全蓄电池活化制度，改善蓄电池使用状况。8.2蓄电池每年至少充放电活化二次。8.3将蓄电池活化纳入装置大修计划，蓄电池在大修期间也应充放电活化一次。8.4现仪表用UPS同样存在蓄电池“硫化”现象，可以利用其蓄电池带负荷的功能，进行蓄电池活化处理。6因此，从阀控型铅酸免维护电池看，造成电池容量下降、内阻增加等老化的最主要的故障机理是：电池处于长期浮充状态下，容易造成电池内部极板腐蚀、电解液失水、隔板收缩和热失控。蓄电池的寿命主要受环境温度、充电电压、深度放电及电池内部质量问题等因素影响，所以在工作中，我们要利用各种手段监测直流系统蓄电池运行的状态，调整好蓄电池运行的室温，检测好电池运行时的电压、电流及温度，发现问题及时解决，确保直流系统的安全可靠运行。【结束语】通过对以上几个问题的分析，以方便运行人员、检修人员及时发现隐患、消除隐患，避免蓄电池“硫化”以及其他现象发生，确保免维护蓄电池良好的运行，保证供电系统的安全供电。【参考文献】1徐在林著：《直流设备检修岗位技能培训材料》19982国家经贸委《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》20013.国家电力工业部《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》1998