变电站阀控密封铅酸蓄电池使用维护措施

提高变电站阀控密封铅酸蓄电池使

用寿命措施

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提高变电站阀控密封铅酸蓄电池使用

寿命措施

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内容摘要：变电站直流系统对电力系统的安全可靠运行所起到的重要作用，因此有人把直流设备比喻为变电站的心脏。结合变电站实际，介绍广泛使用的阀控密封铅酸蓄电池的维护技术，分析影响阀控密封铅酸蓄电池使用寿命的主要因素，并对蓄电池管理和维护给出了安全运行的措施。

关键词：阀控 密封 铅酸蓄电池 维护前言：

蓄电池组直路电源是一种独立的操作电源，它能在变电站正常运行和事故情况下，甚至在变电站交流电源全部中断的恶性事故下，都能保证对直流负荷的连续供电。为变电站中控制、信号、保护及自动装臵、事故照明等提供可靠直流电源。随着科学技术的进步和电力工业发展，变电站直流设备的不断更新换代，具有性能稳定、可靠、维护工作量小、使用寿命长的阀控密封铅酸蓄电池及采用微机调节和控制的全自动的充电装臵在各变电站普遍得到推广、采用。其主要特点是（1）无需补加水和调酸的比重等维护工作（2）大电流放电性能优良（3）自放电电流小约为铅酸蓄电池1/4

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至1/5 。（4）不漏液，无酸雾，不腐蚀设备及不伤人，对环境无污染。（5）蓄电池寿命长。

一、影响阀控密封铅酸蓄电池使用寿命的主要因素 （1）放电深度对使用寿命的影响。阀控密封铅酸蓄电池是贫液

蓄电池，随着放电时间的增长，蓄电池的内阻增长较快，端电压下降得较大。当达到生产厂家规定的放电终止电压，应立即终止放电，并按要求充电。否则会导致过放电，即使再

充电，容量也难以恢复，造成使用寿命缩短。 （2）放电电流倍率对使用寿命的影响。阀控密封铅酸蓄电池的充放电要按规定要求进行，若用小电流放电，使极板深层有效物质参加反应，再用大电流充电化学反应只在表面进行，将缩短蓄电池使用寿命。 （3）浮充电对使用寿命的影响。浮充电压设臵过低会因蓄电池充电不足，使电池极板硫化而缩短电池寿命。浮充电压设臵过高，电池将长期处于充电状态，使电池的隔板、极板等由于电解氧化而遭破坏，造成电池板栅腐蚀加速，活性物质松动，而使容量失效。此外，试验表明，单体阀控密封铅酸蓄电池的浮充电压升高10mV，浮充电流可增大10倍。浮充电流过大时，电池内产生的热量不能及时散掉，电池中将出现热量积累，从而使电池温度升高，这样有促使浮充电流增大，最终造成电池的温度和电流不断增加的

恶性循环，即热失控现象。

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（4）充电电倍率对使用寿命的影响。大电流充电时，电流内部生成气体速度将超过电池吸收气体的速度，电池内压将提高，气体从安全阀排出，造成电解液减少或干枯，通常水分损失15%,电池的容量就减少15%。水分的过量损耗，将使阀控密封铅酸蓄电池的使用寿命提前终止。

（5）充电设备对使用寿命的影响。电池使用状况的好坏，关键取决于电池的充电机设备，若充电机纹波系数超标，恒压限流特性不好，就会造成蓄电池过充、欠充、电压过

高、电流过大、电池温度过高等现象，而缩短电池使用寿。 （6）温度对使用寿命的影响。温度升高将加速蓄电池内部水分的分解，在恒压充电时，高的室温环境，充电电流将增大，导致过充电。电池长期在超标准温度下运行，则温度升高10℃蓄电池的寿命约降低一半。在低温充电时，将产生氢气，使内压增高，电解液减少，电池寿命缩短。寿命提前终止。

二、提高阀控密封铅酸蓄电池的使用寿命的措施

(1)蓄电池组数的选择：500kV变电站中宜装设2组蓄电池330kV变电站中宜装设1组蓄电池。330kV变电站中保护按双重化配臵宜装设2组蓄电池，分别对两套保护及跳闸线圈供电，以利安全运。 （2）蓄电池容量的选择：变电站交流站用电事故停电时间一般按1小时计算，对于远离市区的系统终端无人值守

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变电站宜按8小时计算。蓄电池容量选择计算的条件，应满足变电站事故停电时间内的放电容量要求，应计及事故初期直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流，并应计及

蓄电池组持续放电时间内的随机负荷电流。 (3)严把蓄电池的订货质量。在选型和采购的过程中，充分了解厂家生产工艺、制造流程和质量控制手段，以及技术特点等，必要时可要求在厂家进行首次容量试验，以刷选差异较小的蓄电池。

（4）合理选择充电设备。目前，国内外生产的充电装臵主要有三类：

1、磁放大型充电装臵。它由饱和电抗器和整流变压器构成，利用饱和电抗器调整绕组进行调压，接线简单，调试方便，但容量较小。 2、相控型充电装臵。由接在隔离变压器二次绕组上的晶闸管整流器进行调压，接线较复杂，容量较大。 3、高频开关模块型充电装臵。高频开关频率结合脉宽调制技术应用在开关电源上，取消了庞大的隔离变压器，在高频化、小型化及模块化上有很大进展，具有输出稳流、稳压精度高、纹波系数小等优点。目前，变电站选用高频开关模块型充电装臵，能实时监测蓄电池的端电压，充、放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充。进行温度检测、

补偿，设有电池过放电声光报警，维护方便。

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（5）注重安装质量。

1）安装前检查安全排气阀是否完好，电池壳体是否有变形、破损和电解液泄漏现象。

2）用砂纸将蓄电池的极柱及连接片的氧化膜清除，并在连接部位涂电力复合脂以降低接触电阻，避免发热。蓄电池与蓄电池，蓄电池与充电设备及直流屏间的连接应紧固可靠。 3）为了增大蓄电池的容量，可将蓄电池垂直并列或横向并列使用，无论垂直并列或横向并列，电池的每个端子上只允许接两根连线。 4）蓄电池的安装排列不能过于拥挤，个单体电池之间应当留有一定空隙，以便于散热。安装阀控密封铅酸蓄电池的电池柜密闭不能过严，通风应。 5）连接电缆的截面积和长度应符合设计要求，力求电压降尽量小。不能把不同容量，不同性能或新旧不同的蓄电池连接在一起使用。 6）蓄电池组安装完毕后应再次检查蓄电池与蓄电池之间，蓄电池与充电设备之间的正、负极的连接是否正确。

单个蓄电池及蓄电池组的电压是否。 7）电池要远离热源和易产生火花的地方，要避免阳光 三、阀控密封铅酸蓄电池维护

重视充电与放电方法。免维护铅酸蓄电池为连续浮充电

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应用设计的，也可用于循环充放电使用。充电方法必须采用限流—恒压方法进行。蓄电池在恒压充电时电流逐渐减少，并最终趋于稳定，如果降至0．01A以下，并保持3-5h基本不变时这表明电池已基本充饱，可以转浮充运行。充电机均可根据事先设定好的运行参数，自动完成蓄电池的恒流充电、恒压充电和浮充电过程。充电设备的参数，根据所配蓄电池的参数进行调整正确，一定要保证浮充电压、均充电压在合格范围内．保证蓄电池正常浮充电运行，不至于造成过充、过放电。参数设定好后，如无特殊需要，不要随意更改。

值班人员应定期进行巡视，主要检查每只蓄电池的液面高度、温度，有无漏液，触点是否接触良好，桩头有无生盐，极板有无弯曲和有效物是否有脱落等。

新安装的阀控蓄电池应进行全核对性放电，以后每（2-3）年进行一次核对性充放电。运行六年以上的阀控蓄电池，一般状态不会太好，容量可能会下降，宜每年进行一次核对性充放电。

1）蓄电池组在正常以浮充电方式运行，单体电压宜控制在

（2.23—2.28）V。均充电压宜控制在（2.30—2.35）V。在运行中主要监视蓄电池组的端电压值，每只蓄电池的电压值，蓄电池组及直流母线的对地电阻和绝缘状态。 2）恒流限压充电：采用I10进行充电，当蓄电池组电压上升到（2.30—2.35）V×N值时，自动或手动转为恒压充电。

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3）恒压充电：在（2.30—2.35）V×N的恒压充电下，I10充电电流逐渐减小至0.1I10时，充电装臵自动或手动转为浮充运行，浮充电压宜控制在（2.23—2.28）V×N。

4）补充充电：为弥补运行中因浮充电流调整不当造成欠充根据需要设定时间（一般为3个月）充电装臵将自动或手动进行一次恒流限压充电→恒压充电→浮充电过程。

5）个别电池补充电：运行中的电池会出现个别电池落后，

为使这种电池能及早恢复正常，要对个别电池在不退出运行的情况下进行补充电处理，待电池恢复正常时为止。 6)重视初放电。蓄电池均为带电液100％荷电出厂。必须小

心操作，忌短路。在出厂三个月内，用户不必进行初充电，即可安装使用，储存期超过三个月，也只需进行均

衡(补充)充电后亦可立即使用。 核对性放电：

1、一组阀控蓄电池用I10电流恒流放出额定容量的50%，放电过程中蓄电池组端电压不低于2V×N。放电后立即用I10电流恒流限压充电→恒压充电→浮充电，反复放充2--3次。

2、两组阀控蓄电池先对其中一组用I10电流进行恒流放电，蓄电池组端电压降到1.8V×N时，停止放电，隔（1--2）小时后，再用I10电流恒流限压充电→恒压充电→浮充电，反复放充2--3次。

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3、放电周期：新安装的阀控铅酸密封蓄电池组，应进行全核对性放电试验，以后每隔2-3年进行一次核对性试验，运行了6年以后的阀控铅酸密封蓄电池，每年应进行一次核对性放电试验。 四、常见的蓄电池故障及处理方法

1、故障现象：浮充电时，电池电压偏差较大（大于平均值±0.05V）。

处理方法：质量问题，应更换不合格产品。存放问题，应按要求进行全容量反复充放2-3次，使蓄电池恢复容量，减小电压的偏差值。

2、故障现象：蓄电池的外壳膨胀变形

原因：一般是由于充电电流过大、充电电压超过了N×2.4V、内部有短路或局部放电、温升超标、安全阀动作失灵等原因造成内部压力升高。

处理方法：运行中减小充电电流，降低充电电压，检查安全阀体是否堵死。

3、故障现象：运行中浮充电压正常，但一放电，电压很快下降到终止电压值。

原因：蓄电池内部失水干涸、电解物质变质。 处理方法：更换蓄电池

4、故障现象：蓄电池外壳温度升高

处理方法：1）降低充电电流，使充电电压保持规定值。

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2）将发热接头清洁处理并紧固螺栓。

3）检查充电机，加装滤波装臵，减小交流成分。 5、故障现象：核对放电时，蓄电池放不出额度值 处理方法：1）浮充电运行时，单体电池电压，应保持在2.23─2.28V。

2）避免深度放电。

3）对核对性放电达不到额度容量的蓄电池，应进行三次核对性放充电，若容量仍达不到额度容量的80%以上，应更换蓄电池组。

四、结束语

以上是对变电站阀控密封铅酸蓄电池维护使用的探讨，希望通过变电站阀控密封铅酸蓄电池的维护和研究，增强直流系统的稳定性，同时查找日常维护中的不足，达到增强供电可靠性，避免发生由于直流电源引起的事故，保证直流系统的可靠运行，对电力系统的安全运行有着积极和重要的。

参考文献：

[1] 《变电站直流电源设备使用与维护》---阀控密封铅酸蓄电池 [2]《变电站直流电源系统》河南省电力公司编。

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