110kV变电站蓄电池维护检测方法研究田贵

110kV变电站蓄电池维护检测方法研究田贵

田贵贾可君

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：阀控式密封铅酸蓄电池也被称之为“免维护电池”由于使用方便、免加水、安装灵活、占地面积小且不形成酸雾,近几年来在电力部门得到了广泛的应用,但由于不了解阀控式密封铅酸蓄电池的特性,往往几年就报废了,给电力企业造成极大的损失。因此怎样正确使用、维护及保养阀控式蓄电池已成为电力系统对这一产品议论的焦点问题,本文对110kV变电站蓄电池维护检测方法进行了探讨。

关键词：110kV变电站；蓄电池；维护检测方法

对变电站阀控铅酸蓄电池运行维护工作中存在的问题进行探讨分析，提出阀控蓄电池的运行维护专业人员应掌握其充放电原理、充放电方法和运行维护方法，加强阀控蓄电池的充放电、数据测量、日常运行方式等方面的管理工作，延长蓄电池组的寿命，提高蓄电池组的安全运行可靠性。

1影响台站蓄电池使用寿命的原因

1.1过放电

所谓过放电是指蓄电池在放电终了时还继续进行放电。部分台站因所处地区市政道路和基础建设较为频繁，或是台站自身供电等级较低，引起台站供电质量较差，经常出现无规律、长时间停电，导致部分台站的电池出现过放电现象。

1.2充放电的循环次数过多

目前根据信息产业部行业的相关规定和厂家提供的技术资料：蓄电池的理论循环寿命一般为500至800次（放出容量的50%时），也就是说循环寿命是一定的，循环次数与使用寿命是成反比的。如果台站的供电不稳定，频繁停电会使蓄电池充放电循环次数增加或一定时间内充放电循环过度频繁，随着循环次数增多及频繁程度提高，都会缩短蓄电池的使用寿命。同样如果台站的供电稳定，蓄电池循环次数减少，使用寿命就会延长。

1.3环境温度对蓄电池的影响

阀控式铅酸蓄电池适合在15℃-30℃环境下工作，在环境温度为30℃以上时VRLA电池的寿命将减少一半，温度上升影响使用寿命，温度下降影响放电容量，温度补偿必须注意补偿范围。例：-20℃以下≤25℃≥45℃以上，按3mv/℃/cell～5.5mv/℃/cell。温补上限不能超过57伏高压告警值，即：单体电压不能超过2.38伏；温补下限不能低于52伏系统开路电压，即：单体电压不能低于2.16伏。

1.4参数设置不合理

如果蓄电池浮充电压设置过低，时间久了一方面会使蓄电池充电不足，正负极板的活性物质不能充分还原，影响了电池容量的饱和度导致电池容量下降；另一方面由于蓄电池自放电，浮充电压长期偏低，导致电池亏损，使正负极板的活性物质减少，造成电池容量迅速下降。

2加强阀控蓄电池组的运行维护工作

2.1加强阀控蓄电池组的初充电和容量试验工作

对于变电站新安装的阀控蓄电池组，应认真做好初充电和容量试验工作。第一次充电，应根据蓄电池厂家的要求，调整充电电压和电流，在完整的充电时间内一次性不间断充足，一般需24h。如不充足，将影响电池的容量并在以后很难恢复。

容量试验前，应按照说明书或按照恒流充电→恒压充电→浮充电的充电程序将阀控蓄电池充满电，再进行容量试验工作。容量试验时，应使用110A的恒定电流连续进行放电，当其中任何一个蓄电池的端电压放电至终止电压时应立即停止充电，在3次充放电循环之内，若达不到额定容量的100％，应判定此组阀控蓄电池不合格。

2.2加强蓄电池组的日常巡视、测量和维护工作

阀控蓄电池组的巡视内容应包括蓄电池室的通风、散热、照明及消防设备完好；蓄电池组端子、外壳清洁，表记显示值与实际一致。

运行中的蓄电池室温应在5～30℃，每升高6～9℃，电池寿命缩短一半。因此，为达到阀控蓄电池的最佳使用寿命。应尽可能创造适宜温度下的使用环境，一般安放蓄电池的房间应有空调设备。

定期检查直流系统正常运行状态下的单只端电压及总电压，其误差应保持在±1%范围内。一般一个月进行一次检查，并做好记录。

阀控蓄电池的工作状态下的浮充电压应为1.05Un，均充电压应为1.1Un(Un为蓄电池组的额定电压)，主充电电流应为电池组额定容量的0.1倍，如有偏差应及时调整。

对于浮充电运行中的阀控蓄电池，应每月至少对蓄电池的电压数值测量一次，重点检查蓄电池单体端电压数值是否符合（2.2n~2.3n）V的要求，蓄电池组各个蓄电池之间的运行电压偏差值符合小于等于|±（0.05・n）V|的要求。

阀控蓄电池因单只容量不够需更换时，只能一次性全部更换，不能仅把性能指标不够的蓄电池单独更换下来，否则会因蓄电池的内阻不平衡而影响整组电池的发挥，缩短整组电池的使用寿命。

阀控蓄电池应定期打扫，以防蓄电池绝缘降低。

2.3加强蓄电池组的核对性放电管理工作

阀控蓄电池组投入运行后，应每隔3年进行一次核对性放电试验；运行了6年以后的阀控蓄电池，应每年做一次核对性放电试验。蓄电池组单体端电压值不符合要求时，应对该组蓄电池进行核对性放电，及时检查和发现不合要求的蓄电池，加强蓄电池极板的活性和还原性能，延长蓄电池组的寿命，提高蓄电池组的安全运行可靠性。

2.4加强阀控蓄电池组的充电管理工作

应加强巡视检查充电器与蓄电池组连接的熔丝，以防止电压波动而影响充电机的正常工作。如电网电压变化时，因调节直流侧电压的交流电抗变压器的电抗值很大。这会造成电抗变压器大电感感生出非常大的电势而产生过电压，将熔断熔丝。如不及时更换，将引起蓄电池过放电。

应定期对阀控蓄电池组进行补充电维护。由于电池制造上的差异，使电池在浮充电中自放电等情况有所不同，使电池的浮充电压等特性产生不均匀。为了使多个电池特性都达到比较均匀，一般3个月要进行一次补充电。补充电未完成前不得投入使用。

阀控蓄电池宜在15～25℃的环境下充电，环境温度不得超过35℃。为保证电池有足够的容量，每年要进行一次容量恢复试验，让电池内的活化物质活化，恢复电池的容量。其主要方法是将电池组脱离充电机，在电池组两端加上可调负载，使电池组的放电电流为额定容量的0.1倍，每半小时记录一次电池电压，直到电池电压下降到1.8V／只(对于2V／只的单体电池)或10.8V／只(对于12V／只的单体电池)后停止放电，并记录时间。静置2小时后，再用同样大小的电流对蓄电池进行恒流充电，使电池电压上升到2.35V／只或14.1V／只，保护该电压对电池进行8小时的均衡充电后将恒压充电电压改为2.25V／只或13.5V／只，进行10～24小时的浮充。重新对电池组放电，若放电容量大于额定容量的80%，可按每一次充电充好后继续使用，若不够可按此法重做一次。

阀控蓄电池小电流法充电不能使电池恢复容量，可用相当于额定容量1～3倍的冲击大电流进行充电，仍不能达到活化后将不能沿用。

2.5加强变电站蓄电池组运行方式的管理工作

随着电网的发展，变电站直流系统日益显示其重要性，许多110KV及以上电压等级的变电站采用了双组蓄电池组、双套直流充电装置的直流系统规范配置。其采用母线分段运行方式，每段母线应分别采用独立的蓄电池组供电，并在两段直流母线之间设联络开关或刀闸，正常运行时该联络开关或刀闸应处于断位。当退出（或投入）其中一组蓄电池运行变换母线运行方式时，操作步骤中应考虑到防止任一段直流母线短时脱离蓄电池组运行、或防止两组蓄电池组长时间并列运行，或防止两套直流充电装置长时间向其中一组蓄电池组充电。

配置两组蓄电池组的变电站直流系统，当某组蓄电池组中出现个别（或部分）蓄电池故障、或对该组蓄电池组进行核对性放电等情况，应将另一组蓄电池组运行供直流两段母线、将待退出蓄电池组退出直流母线运行，再对退出的蓄电池组进行故障处理、核对性放电等工作。

3结束语

加强日常维护工作，能很大程度影响蓄电池的使用寿命。免维护仅指的是不用加水而已，其他的日常维护仍需按照规程规定进行，并进一步明确维护要求。定期跟踪测试浮充状态下的单节蓄电池内阻与电压是保证蓄电池始终处于良好状态的可行办法。

参考文献：

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[3]李靖,刘东红.变电站蓄电池日常监测原理缺陷的探讨[C]//2006中国电力系统保护与控制学术研讨会,2016.