CSB阀控铅酸蓄电池直流电源装置的运行与维护现状

变电站阀控密封式铅酸蓄电池的运行与维护 1 阀控铅酸蓄电池直流电源装置的运行与维护现状 2025年3月, 根据春季安全大检查要求, 对所辖3个地方的直流系统进行了专项检查。发现西台地变电所和载波室直流系统技术资料不全, 缺少直流系统接线图;熔断器分级配置图;无电站直流系统典型倒闸操作顺序表;无相关备品备件;直流充电装置定期检验工作不到位;蓄电池平时维护工作欠缺等。根据检查测试发现, 很多蓄电池由于维护不当或没进行维护, 致使内阻不合格, 容量达不到要求, 直接威胁到二次系统的正常运行。根据国家电网公司的调查, 阀控铅酸蓄电池组的均衡充电和核对性放电的方法和周期根据不同地区有不同的要求, 加上该项技术要求比较严格, 掌握不好会影响蓄电池组的性能和使用寿命。乌鲁瓦提水电站专门制定了阀控铅酸蓄电池组运行维护规定, 严格按规定进行均衡充电和核对性放电, 经过十几年的运行, 保持了良好状态。 2 阀控铅酸蓄电池组的运行与维护 2.1 阀控铅酸蓄电池组的巡视和检查 巡视内容包括蓄电池室通风、照明及消防设备完好;蓄电池组端子、外壳清洁、表计显示正确;直流母线电压在规定范围内;信号回路正确;自动断路器位置正确;熔断器无熔断;辅助原件完好、工作正常;设备表示清晰无脱落等。 对阀控铅酸蓄电池组的定期检查主要是对每节电池端电压进行测量, 并做好记录, 要求到毫伏级。单个电池电压与平均值之差超过±0.5 V时应及时上报处理。 直流电源装置的专业检查, 检查周期应按直流电源设备类型进行分类, 直流屏为1年1次, 投运6年的蓄电池组为1年1次, 运行6年及以上的蓄电池组每3～6个月测试内阻一次, 测量时应使用同一测量仪器, 并将数据记录保存好, 以便比较。当内阻值与历史数据比较相差50%时, 应对该蓄电池进行核对性充放电。 2.2 阀控铅酸蓄电池组的温度控制 运行温度对阀控铅酸蓄电池组的寿命有着重要影响。由于阀控铅酸蓄电池内的液体有限, 温度过高会使液体气化, 电池内部压力增高, 引起安全阀频繁动作排放雾气, 损失水分。过高的压力会造成蓄电池壳体变形、开裂、液体外渗, 使电池容量下降。因此, 必须密切监视蓄电池柜的运行温度, 一般控制在5～30℃为宜, 最高不超过35℃, 否则应加装通风设备加以改善。 2.3 阀控铅酸蓄电池的充电 采用正确的充电方式, 能有效延长蓄电池的使用寿命。结合多年的运行维护发现, 绝大多数蓄电池不是用坏的, 而是充坏的。因此必须制定严格的充放电规范。对于新更换的蓄电池要进行初充电, 必须注意按照规范或厂家的规定进行, 10 h放电容量应在3次循环内达到额定容量。 在运行中蓄电池一般是以浮充电方式进行充电, 单体充电电压值控制在2.15～2.23 V, 温度在25℃时控制在2.25 V, 并随环境温度的变化进行修正, 温度每升高1℃, 浮充电压下降3 MV;反之, 温度每降低1℃, 浮充电压升高3 MV。每周测量5～6块代表电池及个别落后的电池电压, 每月对整组电池普测一次电压, 若发现1/10的电池欠充电时, 应立即进行均衡充电。 蓄电池在长期使用中, 每个电池的自放电不一样, 就会出现一部分蓄电池处于欠充电状态, 为了使蓄电池都能在正常状态下运行, 需要进行均衡充电。均衡充电是为了弥补运行中因浮充电电流调整不当造成的欠充。但补偿不了阀控铅酸蓄电池自放电和爬电漏电所造成的蓄电池容量亏损。根据需要, 一般每个季度对充电装置进行自动或手动均衡充电一次, 以确保运行的安全可靠。均衡充电以10 h放电率的电流充满后中断1 h, 将电流减小一半继续充电3～5 h, 随后停止1 h, 再进行充电1～2 h;最后停止1 h, 再次充电1～2 h后将充电电流改用10 h放电率的电流。每季度应对整组蓄电池进行一次, 均衡充电电流以10 h放电率电流的50%进行充电 (15 A) , 连续充至每个电池电压为2.55 V时转为正常浮充电运行。均衡充电前及末期应对每个蓄电池普测电压。 长期不进行均衡充电或频繁进行均衡充电都对蓄电池组不利, 应遵守制造厂的规定, 并结合蓄电池的运行情况进行评估, 确定是否需要进行均衡充电。对个别落后的电池应单独进行均衡充电, 使其恢复容量。如果效果不明显, 应及时更换。 2.4 阀控铅酸蓄电池组的核对性放电 对于长期使用限压限流浮充电运行方式的蓄电池组, 无法判断阀控铅酸蓄电池自放电的现有容量以及内部失水或干裂, 只有通过核对性放电才能找出蓄电池存在的问题。新安装的蓄电池进行核对性放电, 以2～3年进行一次核对性放电。运行6年的蓄电池容量会下降, 应每年进行一次核对性放电。 放电应以10 h放电率的电流 (30 A) 进行, 严禁用小电流放电, 放电中每个蓄电池电压不得低于1.8 V, 即使只有一个蓄电池电压将至1.8 V也应立即停止放电。放电前普测一次电压, 放电过程中每小时普测1次电压, 放电末期普测2次电压。放电停止后应立即进行充电, 开始以10 h放电率的电流充电, 充到电压达到2.45 V, 1 h后将电流将至70%继续充电, 一直充到完成。放电终止蓄电池静置时间不得超过5 h。 一般电站都使用2组蓄电池组互为备用, 退出一组进行核对性放电不影响运行。如果经过连续3次反复充电, 仍然达不到额定容量的80%, 则应考虑加以更换。 3 充电装置及直流屏的运行维护 充电装置的运行正常与否直接影响到蓄电池的使用寿命, 因此, 对充电装置与直流屏的维护也十分必要。运行人员应每天检查充电装置三相输入电压是否平衡或缺相, 运行噪声有无异常, 各保护信号是否正常, 各电压电流表计是否指示正常, 正对地及负对地绝缘状态是否良好。每周应对装置屏及蓄电池组进行清扫, 保持清洁, 并核对空开位置是否正确。 直流屏的定检应与蓄电池组核对性充放电同时进行, 定检项目主要有:交流切换装置自动切换试验、报警及保护功能检验、监控单元检验、稳压功能检验和稳流功能检验等。另外直流电源系统控制单元对蓄电池的充放电进行智能管理, 检查其基本定值参数是否正确。 4 阀控铅酸蓄电池组故障及处理 对直流系统要编制故障应急预案, 明确直流电源系统故障时的处理方法及操作步骤, 并定期进行修编和履行相关的审批手续。应急预案中要包括交流电源失压处理、一段直流母线电压失压处理和蓄电池组故障处理等内容。 运行中出现的阀控铅酸蓄电池壳体变形, 一般是由于充电电流过大、充电电压超过了整组蓄电池的电压、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所致。处理方法是减小充电电流, 降低充电电压, 检查安全阀是否堵死。运行若出现浮充电压正常, 但一经放电, 电压会迅速下降到终止电压值的情况时, 说明蓄电池内部失水干涸、电解物质变质, 此时应及时更换相应蓄电池。