变电站直流系统蓄电池组的运行和维护策略

王中杰

（国网山西省电力公司运维检修部，山西 太原 030000）

在直流系统中蓄电池是非常重要的部分，它在变电站系统中用途比较大。一般的蓄电池都处在备用浮充电状态，在交流电出现失电情况时，蓄电池会给发生事故的符合线路提供能量。在变电站中，供电系统一般都是直流电源。直流电源系统对于蓄电池的作用比较大，在变电站设备进行通信、分合闸操作、设备电源调整、自动装置操作中，可以实现电源事故照明。所以，蓄电池组在直流电源中可以保证变电站更好的运行。

1 镉镍蓄电池组维护和运行

1.1 镉镍蓄电池组充电方式

镉镍蓄电池的充电方式一般是恒流I5方式进行充电。蓄电池一般在5～7h电压值逐渐上升到最高的点后，开始保持数值稳定，这时也表示蓄电池已经充满了。采取镉镍蓄电池的恒流2.515充电才能达到快速的充电，而这个充电的过程需要2h。选择浮充充电的方式包括蓄电池长期选择浮充电流值以及电压值浮充充电。另外，在镉镍蓄电池充电中，电解液的温度需要控制在小于35℃。

1.2 镉镍蓄电池运行和分类

镉镍蓄电池可以分为：中倍率蓄电池、高倍率蓄电池。前者表示瞬间放电电池产生的电流是额定蓄电池容量的3～6倍；后者表示在瞬间电池放电的电流是额定蓄电池1～3倍容量。在实际运行中，正常状态下的镉镍蓄电池组可以进行浮充方式操作，而选择（1.47～1.48）V×N高倍率的电池进行均衡充电比较好，浮充电压值一般选择（1.36～1.39）V×N比较好；中倍率蓄电池合适电压是（1.52～1.55）V×N范围进行均衡充电比较好，电流浮充值一般选择（2～5）mA×Ah比较合适。在监视过程中，一般是选择对镉镍蓄电池电流浮充值和电压端值进行监视，监视的主要指标包括：单位蓄电池页面的高度、电压值、运行温度、电解液比重、内部电解液、蓄电池内阻、连接器电阻等。

有些变电站出现的蓄电池综合失效问题，主要是将不同型号的蓄电池一同使用，造成蓄电池存在单体差异，这在实际维护中也是比较困难的。比如在较短的时间中变电站出现停电情况，多是因为蓄电池电压急剧下降，造成电压告警，同时也报废了电池。在实际管理中，可以将整个变电站的电压进行低压侧电源和高中压侧电源控制进行分离，避免出现低压故障给整个直流电源系统造成影响。

1.3 镉镍蓄电池组放电方式

蓄电池连续放电一般都是选择I5恒流，可以保证蓄电池正常的放电。如果蓄电池组位置的电压逐渐下降到1V×N后，需要暂停电池组放电；如果放电时间超过5小时，需要考虑蓄电池组是否达到满额的电容量状态。在出现放电事故时，需要及时中断交流电源，这时镉镍蓄电池组就会为事故蓄电池组提供二次负荷，同时给予照明负荷。如果蓄电池组已经进行了很长时间的供电，而且蓄电池的电压也达到1.1V×N时，可以手动或是自动切断供电，从而减少蓄电池组放电过大，产生电容量亏损情况，从而造成送电恢复困难。

1.4 镉镍蓄电池组维护对策

镉镍蓄电池本身就具有很大的特点，比如在每个侧面镉镍蓄电池中，都有电解液上下高度刻线等。在给蓄电池浮充电中，需要保证液面高度到达中线以上。如果电池液面比较低就需要添加一些蒸馏水，这样才能确保其和液面是相一致的，每3年进行电解液更换一次。

2 阀控蓄电池组维护和运行

2.1 蓄电池日常运行检查

阀控蓄电池密封维护中，需要进行不同电解液液面高度、密度的检测，同时也需要考虑蒸馏水和电解液添加问题，这些操作都需要根据厂家说明书、实际操作规程进行，这样才能保证蓄电池的有效使用寿命。蓄电池检查中，需要建立全面的检查记录，而负责检查的一般都是值班人员，主要检查内容包括：（1）合闸电压母线。（2）温度环境。（3）浮充电流和充电电压。（4）蓄电池位置的电压。

定期进行蓄电池检查主要是由检修人员负责，一般是按照季度进行检查，检查内容包括：（1）开路蓄电池电压。（2）电池表面是否出现破碎裂纹情况。（3）母线电流和电压的控制。（4）合闸母线的电压。（5）蓄电池内阻。（6）浮充电流和充电电压。（7）保证蓄电池柜严格的卫生检查。（8）蓄电池部分的电压。（9）蓄电池是否出现渗液情况。（10）蓄电池固定的螺丝是否出现松动等情况。这些检查内容需要长期保存记录，主要是为了以后进行蓄电池的维护。

2.2 阀控蓄电池的运行

对于蓄电池做好初充电准备，可以延长蓄电池使用的寿命。在蓄电池正常运行中，需要对蓄电池组部分的电压值、电池电压值、直流母线、浮充电流值等进行监视，还有就是蓄电池组的绝缘和对地电阻值等。如果系统中只有1组蓄电池组，既不能进行全核放电，也不能退出运行，那么就只有选择恒流110电流额定50%容量，在实际放电中，可以保证蓄电池组位置的电压小于2V×N；之后使用电流110进行放电，步骤：充电恒流限压—充电恒压—浮充电，反复2～3次进行充放，直到电池组恢复容量，再进行电池组问题检查。如果是有2组蓄电池，可以选择一组蓄电池，给全核进行放电，之后放出电流恒流110，到蓄电池电压达到1.8V×N后，结束放电，等1～2h后，进行电流110恒流限压充电——恒定压充电——浮充电等操作，充放反复2～3次，等到蓄电池组容量完全恢复，再检查蓄电池组存在的故障。如果全核放电出现3次，蓄电池组容量保持在小于80%的额定容量范围中，可以说明蓄电池已经达到了使用年限，需要进行更换了。

2.3 阀控蓄电池维护对策

蓄电池检查人员需要半个月进行单体蓄电池电压最少检查一次，对于蓄电池内部检查的连接片，需要观察是否出现松动或是腐蚀情况，还有就是查看极柱周围和安全阀有无溢出酸雾等情况。每年最少进行一次二次直流熔丝、空开等普查，保证空开级差和熔丝的合理分配。定期进行蓄电池组放电核对实验，一般都是每两年进行一次，如果是运行超过6年的需要每一年进行放电核对实验。

2.4 蓄电池故障处理

在检查蓄电池极柱中，如果发现有硫化情况，要采取清理措施，或是涂抹凡士林。在放电情况下，如果个别蓄电池出现低于额定电压的情况下，要放电接触，之后单独进行问题处理，同时将容量恢复。

如果蓄电池阀控壳体因为过大的电流出现异常情况，还有充电电压大于2.4V×N，使蓄电池出现温度超标或是内部电池出现短路、局部出现放电情况，采取的处理方法：首先要减少充电电流，降低充电电压，避免出现安全阀体被堵塞情况。另外，如果浮充电压保持正常，在放电的情况下，内部蓄电池因为电解物质出现变化、水分丢失严重而干涸情况，造成电压显著下降，或是电压停止情况，要及时将蓄电池换掉。

3 实际案例分析

某变电站工作人员在进行巡视中，发现母线二段全部的红绿灯开关都不亮了，而且光示牌不显示相关信号，其他都是正常的。这时需要工作人员进行仔细检查，工作人员发现直流二段电源开关出现瞬时跳闸情况，将开关控制推上之后线路开始恢复正常。

在某变电站中，工作人员对某农场10kV开关站进行巡视中，发现所有开关10kV红绿灯都不亮了，而且所有的电池组和单体电池都是限制电压值正常。在技术人员进行设备的检查中，发现蓄电池和输出电压导线彼此之间的连接松动了，造成母线直流出现放电情况，从而引起这种情况。

蓄电池是变电站系统运行的重要后备能源，它的质量、性能对于变电站安全稳定的运行有着很大的影响，所以加强蓄电池使用状态和运作状态的检测和维护，才能及时发现蓄电池产生的线路故障情况，从而及时做好预防。

另外，在蓄电池直流电源安全运转中，工作人员需要加强安全维护，掌握直流电源每个系统部分的工作原理，根据故障采取相应的维护方法和手段，从而保证变电站安全稳定的供电。

4 结语

因为变电站直流系统比较复杂，运行过程中很容易出现各种故障问题，其中蓄电池质量造成的故障问题是比较多的，所以，工组人员在日常检查中，也需要加强对蓄电池各项指标的检查，保证蓄电池能够处于正常的工作状态下，同时及时更换超过使用期限的蓄电池。