变电站蓄电池运行常见故障原因及措施探究

肖丽雄

在变电站运行过程中蓄电池一旦发生故障，将会导致变电站的保护装置、通信设备、监控系统等重要直流负荷出现异常，主要表现为运行方式的切换过程中出现短暂的交流失电现象，可能造成保护装置拒动、保护装置误动和保护越级跳闸等严重后果[1]；另一方面，蓄电池主要是依靠电解原理运行的，蓄电池内部存在着氧气与氢气的循环现象，一旦发生故障，在某种极端情况下可能导致火灾的发生，严重影响变电站的安全可靠运行，不利于保障电网安全稳定。因此，在变电站蓄电池的运行过程中应针对常见的故障原因进行分析，继而提出相应的解决措施和预防措施。

1 变电站蓄电池运行过程中常见故障的原因分析

变电站蓄电池在实际运行过程中常见的故障及其发生的原因主要有以下几个方面：①板栅的变形及腐蚀：板栅出现变形及腐蚀主要是由于蓄电池在充电过程中电解质中的分子在两个电极部位发生反应，还在负极板栅及正极板栅之间发生氧化反应，长时间充电会导致板栅外部被包裹上密集的氧化物质，使得板栅的外形在时间的积累下逐渐变形，最终导致腐蚀及变形现象的出现[2]。②失水：失水属于蓄电池在使用过程中最为常见的故障现象之一，主要是由于以下原因导致的，蓄电池在运行过程中属于完全封闭的状态，蓄电池内部的水分正常情况下不会出现流失问题，但一旦蓄电池受到外部力量的作用将会导致电池壳体出现渗水现象，导致蓄电池内部大量水分出现流失；或者是由于蓄电池在使用过程中内部的氢气及氧气产生化合反应产生大量水，但由于气体化合效率不高导致蓄电池内部化合产生水的量不多，逐渐出现失水现象；继而是由于使用蓄电池的过程中温度过高、过充电流较大及安全阀开阀压力较低等因素导致蓄电池失水。③酸盐化：蓄电池在日常的使用及运行过程中长期处于充电不足的状态导致浮充电压较低，放电后未能及时进行有效的电量补充，或由于电池长时间搁置不使用等因素导致蓄电池的负极出现一种粗大坚硬的硫酸铅，由于硫酸铅较难溶解加上蓄电池出现的失水现象将会导致硫酸浓度异常升高，加速硫酸铅的生成，酸盐化的现象导致蓄电池的容量明显不足，甚至导致蓄电池开路情况的出现[3]。④活性物质软化：蓄电池在循环反复的运行及使用过程中，蓄电池的晶型由原本的Or型转化为B型，B型的晶粒相对来说具有细小及结合力较差等特点，逐渐削弱了活性物质的网格结构，最终导致活性物质泥化现象及蓄电池无法正常使用的现象出现。

2 变电站蓄电池运行过程中常见故障的解决对策

2.1 科学合理的选择变电站蓄电池

变电站蓄电池是直流系统的重要组成部分，为减少或避免故障的发生，应在源头上把好关，首选应选择性能好、品质高的蓄电池，杜绝使用质量差的蓄电池，其次要做好蓄电池的验收，通过对蓄电池组进行核对性放电试验，测知蓄电池组的实际容量，及时发现电池质量问题，消除潜在的安全隐患。根据变电站保护装置、通信设备、监控系统等直流负荷及交流失电情况下的事故照明负荷情况，科学合理的选择蓄电池的容量，对变电站两组蓄电池的负荷进行合理分配，减少或避免蓄电池在运行及使用过程中出现过放电，有利于延长蓄电池的使用寿命[4]。

2.2 做好变电站蓄电池的运行维护管理

在变电站蓄电池的运行使用过程中应重视日常的巡视检查和运行维护工作，从蓄电池运行的环境温度控制、蓄电池的浮充电流、蓄电池单体电压及终端电压蓄电池容量、蓄电池的接线螺栓情况等进行检查，变电站蓄电池工作过程中的环境温度是决定蓄电池内阻、自放电、使用寿命及放电容量的主要影响因素，蓄电池的开关电源虽然具有温度的补偿功能，但由于调整幅度及灵敏度具有一定的限制，使得环境温度的影响较大，在日常运行及使用过程中维护人员应每天测量和记录蓄电池的运行环境温度，根据实际的温度情况及时进行控制及调整，尽量将环境温度控制在23℃左右，避免由于温度过高或过低造成蓄电池寿命缩短，提高蓄电池的最佳容量[5]。每天针对蓄电池的浮充电流是否合格这一指标进行相应的监测及记录，当蓄电池浮充电流出现异常时及时处理；针对蓄电池单体电压及终端电压进行每月一次的检测，一年进行一次蓄电池容量恢复试验，活化蓄电池内的活化物质，将电池的容量恢复；在蓄电池不均衡性较为凸显及出现较大的放电操作后，或每隔三个月采用均衡的方式对电池进行补充充电；每周检查一次蓄电池的接线螺栓是否出现发热想象，每个月针对蓄电池的外观是否出现变形进行检查，一年检查两次连线、螺栓是否出现松动、腐蚀及污染现象，及时将螺栓拧紧，清理接头。在充放电试验过程中应严格按照蓄电池核对性试验要求，实时监视放电过程，密切关注单节电池电压、容量、内阻变化情况，准确记录实时数据。同时，对变电站整流充电模块及站用电系统进行检查，确保变电站设备安全运行。

2.3 落实变电站蓄电池的消防措施及合理设置运行参数

变电站蓄电池安装的位置通常与其他重要的设备距离较近，为了防止蓄电池故障出现的爆炸火灾现象，将损失降至最低范围内，应实施相应的预防对策，做好蓄电池的防爆、防火预控及应急处理方案，最大程度上减少故障带来的损伤。此外，在蓄电池运行及使用过程中应及时关注均充电压、浮充电压、转均充数据、温度补偿系数、交流过压水平、交流欠压水平、充电限流水平等参数，这些参数对于蓄电池的运行及使用具有一定的影响，在运行过程中应严格按照产品说明书的相关规定进行设置[6]。

3 结语

变电站蓄电池在实际的运行过程中较为常见的故障现象主要是板栅的变形及腐蚀、失水、酸盐化及活性物质软化等，为了有效的减少或避免这类故障的出现，在变电站蓄电池的运行使用过程中，电力企业应通过科学合理的选择蓄电池、合理配置蓄电池容量及负荷、做好变电站蓄电池的巡视检查和运行维护以及落实变电站蓄电池的消防措施及合理设置运行参数等途径及措施提高变电站蓄电池使用的安全性，延长蓄电池的使用寿命，以确保电力安全可靠的供应。