蓄电池组的实际运用及故障处理

李广杨

【摘 要】在变电站中，直流系统作为低压供电系统的重要组成部分，为信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分合闸操作提供直流电源。蓄电池组作为直流系统的重要组成部分，其正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。目前，市面上蓄电池种类很多，阀控式密封铅酸蓄电池相对来说储存电能比较稳定，因此为保证直流电源的稳定，一般变电站多采用阀控式密封铅酸蓄电池。

【关键词】蓄电池组;风险;异常与处理

【中图分类号】TM912 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）12-0107-02

本文从实际工作出发，对蓄电池组从原理、维护、操作风险、故障原因及处理等多个角度进行阐述，制定有效的防范方式，保证蓄电池组的正常运行，从而确保直流电压稳定。希望能够给其他的学者提供宝贵的经验，为日后我国变电站正常运行做出应有的贡献。

1 基本原理

蓄电池是一种将化学转成电能的装置，是具有可逆性的低压直流电源，有充电和放电两种工作状态。在充电时，蓄电池将电能转变为化学能;在放电时，蓄电池将化学能转变为电能。现在蓄电池广泛采用阀控式密封铅酸蓄电池，铅酸蓄电池以酸性物质作电解质，由正极板、负极板、电解液、隔板组成。而蓄电池组则是指多个蓄电池的串接，其输出的电压等于所有蓄电池电压的总和。对于蓄电池组需要特别清楚两个概念：{1}浮充电在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载，以恒压充电方式工作。{2}均衡充电为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，使其恢复到规定的范围内而进行的充电。蓄电池续航时间（按正常负荷考虑）=蓄电池容量/充电机输出电流。

2 基本参数

阀控式密封铅酸蓄电池组在正常运行中以浮充电方式运行，浮充电压值宜控制为（2.23～2.28）V×N，均衡充电电压值宜控制为（2.30～2.35）V×N。蓄电池组浮充电方式时电流很小，在均衡充电方式时电流则很大。单个蓄电池的内阻一般为500～900 uΩ，且越小越好。负荷对蓄电池组容量的要求：500 kV、220 kV、110 kV、35 kV变电站要求蓄电池组容量一般为800 AH、500 AH、300 AH、200 AH。以110 kV变电站为例，容量300 AH，以30 A额定输出，要放电10 h，但要求放电80%，故只需放电8 h。

3 运行维护

（1）运行人员日常巡视进入蓄电池室前应先合上抽风机开关，进行通风5分钟再进入，以防积聚在室内的挥发性气体造成窒息或火灾事故（现在很少有先通风再进入蓄电池室，建议在蓄电池室门锁口旁粘贴“通风5分钟，再进入”标签）。

（2）进入蓄电池室后应先观察外壳有无鼓胀、破裂和漏液，漏液滴到蓄电池下方凝固后呈黄色粉末，电池漏液为强酸性，易腐蚀蓄电池框架。如发现外壳鼓胀、破裂或黄色粉末，应及时告知班站长，并通知继保人员处理。

（3）蓄电池室应保持清洁、通风、干燥，因此要检查室内温湿度是否正常，浮充电压为2.25 V时温度宜控制在25 ℃，浮充电压为2.27 V时温度宜控制在20 ℃，温度控制在20～30 ℃时最好，湿度不超过90%。梅雨季节，最好经常除湿。

（4）每月记录一次蓄电池电压值，测量时用万用表直流挡并选择合适的量程，切勿误选电阻挡造成蓄电池短路或接地（电阻挡内阴很小）。

测量电压时应小心谨慎，防止人为造成蓄电池组短路。使用万用表前应先检查万用表是否合格，审核测量结果应与前一次测量结果变化不大，蓄电池欠压为1.8×N，过压为2.6×N。定期清洁一次蓄电池表面，清洁时要防止蓄电池组发生短路。

4 基本操作

图1是笔者根据一些直流图纸和现场实际画的一张简单的直流系统图。

图1中#1蓄电池组停电的操作如下：{1}合上QS母线联络开关;{2}断开1QS2Ⅰ段母线供电/电池切换开关;{3}断开1QF1Ⅰ段充电模块交流输入开关;{4}断开1QS1Ⅰ段母线开关;{5}取下#1蓄电池组保险1RD1、1RD2;{6}断开1QF13#1直流充电屏交流电源Ⅰ开关;{7}断开2QF13#1直流充电屏交流电源Ⅱ开关。

图1中#1蓄电池组送电的操作如下：{1}投入#1蓄电池组保险1RD1、1RD2;{2}合上1QF13#1直流充电屏交流电源Ⅰ开关;{3}合上2QF13#1直流充电屏交流电源Ⅱ开关;{4}合上1QS1Ⅰ段母线开关;{5}合上1QF1Ⅰ段充电模块交流输入开关;{6}合上1QS2Ⅰ段母线供电/电池切换开关;{7}断开QS母线联络开关。

5 蓄电池组常规停电定检时需注意的风险

（1）作为运行人员，在填写直流系统切换操作票时，一定要以图纸和现场为依据，核对操作票正确再操作，切误以经验来指导，因为每个站的直流系统图纸有所不同，所切的开关也不一定相同。继保人员在运行切换直流系统方式后，也一定要用万用表测量#1蓄电池组RD1、RD2跌落保险下端无电压，再開展工作。

（2）作为运行人员，在取下#1蓄电池组RD1、RD2跌落保险前，再次检查1QS1、1QS2开关对于蓄电池组来说在断开位置。有些35 kV变电站并没有1QS1开关，如果直接拉开坠落保险，相当于直接断开蓄电池组与直流馈线，会产生大电流危及运行人员人身安全和设备安全;取下#1蓄电池组RD1、RD2跌落保险绝不能碰到，要用绝缘挡板隔开，正负极碰到会造成蓄电池组短路，发生爆炸;且要绝缘挡板垫底，以防直流接地。

（3）作为运行人员，有义务提醒继保人员，在做充电机的稳压稳流试验时，接入点为#1蓄电池组RD1、RD2保险跌落上端，且需将1QS2Ⅰ段母线供电/电池切换开关打向蓄电池组侧，充电机的稳压稳流试验完毕后记得将1QS2Ⅰ段母线供电/电池切换开关停用。

（4）作为运行人员，有义务提醒继保人员，蓄电池组放电试验接入点为#1蓄电池组RD1、RD2跌落保险下端，必须先接直流系统综合测试仪，再接蓄电池组，以防止蓄电池组发生短路爆炸。

（5）充电机在蓄电池放电试验结束恢复运行时，应先合交流侧开关（合上1QF1开关），再带直流负荷（合上1QS2开关），在合上交流侧开关后，应先检查充电机的输出电压与待并列的蓄电池组电压基本相同，再合上充电机输出开关（合上1QS2开关，带上直流负荷），以保证蓄电池组免受较大环流的冲出。并且在充电机带直流负载后，必须监视并确保新投入直流母线的充电屏直流电流表有电流指示后，才可断开两段直流母线母联QS开关，防止出现一段直流母线失压。充电屏直流电流表有电流指示，表明充电机已带负载运行并对蓄电池组正常充电，直流母线也正常带负载运行，此时再断两段直流母线的母联开关，可防止某些情况下出现的一段直流母线失压。

（6）35 kV变电站只有一组蓄电池组供电直流系统，为了避免直流系统长期只有充电机供电，需要用备用蓄电池组临时供电，连接备用蓄电池组一定要用有绝缘胶布包好的扳手，且连接过程中不能同时碰到蓄电池的正负极，否则会造成蓄电池组短路，发生爆炸。

（7）报蓄电池单节过压或欠压，先在充电屏查看是哪节蓄电池，再用万用表直流挡测量该节电压是否正常，有很多情况是连接该节蓄电池的信号线接触不良所致，这并不影响运行。

（8）任何情况下必须保证直流系统都有运行的蓄电池组，以防站用变交流失压情况时失去直流电源，进而导致继电保护装置失电停运与控制回路断线。

6 结语

在变电站中，直流系统对低压供电系统十分重要。怎样才能保证蓄电池组安全可靠地运转，怎样在失电的情况下快速恢复供电，这是运行人员重点考虑的问题。我们坚信只要紧密地对蓄电池组进行巡视维护，制定有效的故障处理方法，就能够确保其可靠运行，从而保证变电站的正常运行。

参 考 文 献

[1]秦鸣峰.蓄电池的使用与维护[M].第2版.北京：化学工业出版社，2011.

[2]李宏仲，段建民，王承民.智能電网中蓄电池储能技术及其价值评估[M].北京：机械工业出版社，2012.

[3]张全元.变电运行现场技术问答[M].第3版.北京：中国电力出版社，2016.

[4]DL/T724—2000，电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程[S].