地下电站蓄电池火灾事故调查原因分析

地下电站蓄电池火灾事故调查原因分析
摘要：实施无人值守模式以来，对电站直流系统中最重要的组成部分的监视
手段仍采用现场周期测量蓄电池电压及内阻的方法判断蓄电池的好坏，已经不能
满足新模式下的安全运行需要，其次，由于蓄电池组采用串联方式一旦出现一组
开路情况，事故情况下将无法提供可靠的直流操作电源，极可能造成事故扩大，
因此在火灾发生后，迅速成立火灾事故调查组，对火灾事故原因进行分析并做出
相应的预防措施；
关键词：蓄电池、火灾分析、防范措施
一、蓄电池的基本情况
1.11#EPS蓄电池室基本情况
地下电站1#EPS蓄电池室属于地电厂房事故照明系统，安装于地电母线廊道，供地电厂房照明，由大连某彪公司生产安装，蓄电池采用阀控式密封胶体电池，
电池型号为6-GFMJ-200、12V、200Ah电池组。

蓄电池室为长9.2米、宽2.8米、高3.18米的彩钢板构建，东西两侧各开设一门，室内设置空调送风系统和照明
系统，屋顶设置一出风口，室内电池组为上下2层结构，每层10个单元，每个
单元蓄电池4瓶（由西向东编号1-10单元）共计80瓶。

1.2铅酸电池化学性质和火灾危险性
阀控式铅酸电池（简称VRLA电池）：是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。

其外壳及盖采用ABS合成树脂或阻燃塑料制成，正
负极采用特殊铅钙合金栅的涂膏式极板，分隔板采用优质超细玻璃纤维棉制作，
设有安全可靠地减压阀，实行高压排气。

电池的失效危险性：蓄电池容量的下降，引起蓄电池内阻增大；电解液干涸，导致电池热失控。

电池的火灾危险性：1、
电池本身质量问题失效导致内部短路；2、正负极间外部短路；3、输出电缆与接
线柱处松动导致接触电阻过大；4、蓄电池连接的设备发生故障造成外部短路。

二、灾害成因分析
2.1火灾发现晚、报警晚
电路火灾发生的早期以发热、起烟为主，待其发展严重后才会出现明火。

因
此一般都是通过烟感报警器监控到已经浓烟升腾的电路火灾，并需要在可见度较
差的环境中，逐个排查才能发现较为隐蔽的起火点位。

通过调取视频监控和消防
控制室联动记录显示，控制室收到烟感报警、联动信号时间为3时07分，电厂
工作人员没有第一时间找到起火位置，巡查人员3时20分出现至着火区域，3时37分才向消防大队报警。

可以看出，由于电路火灾的性质本身就具有一定的隐蔽性，因此导致了火灾报警存在一定的滞后，且排查火源较为困难，最终导致了火
灾发现晚、报警不及时的结果。

2.2现场初期处置措施不当
据统计研究，在火灾初期如果对其进行了科学妥当的处置，那么有九成以上
的概率直接将相关事故控制在最小规模，有效降低相关生命财产安全风险，控制
相关损失。

在此次事故中，由于蓄电池室东西两侧房门处于锁闭状态，没有第一
时间打开房门，找准起火点进行处置，使得火灾初期阶段没有得到有效控制，这
是导致损失扩大化的重要原因之一。

2.3灭火器材配置不合理
处理火灾分为多个阶段，其中在初期的现场及时处理是非常重要的一环。

相
关灭火器材必须在关键点位配置完善，并进行周期性的安全检查，保障其在火灾
风险事故发生时能够及时启动、即时应用、迅速处置。

如果灭火器材的配置不合理，在重点点位出现配置不足、配置空缺等问题，就有可能导致在火灾风险发生
之时，缺乏自动化火灾处理系统的及时处理，更导致了前期的处理人员会在寻找、调配相关器材等环节中耗费大量时间。

蓄电池室内未设置灭火保护措施，导致了
初期处理的滞后。

2.4耐火极限低
耐火极限是直接影响火灾事故风险大小的重要因素，如果相关材料的燃点低、阻燃性差，就有可能导致火灾事故风险的急剧上升、火灾事故损失的扩大。

地下
电站EPS电源蓄电池室隔墙未达到二级，耐火极限达不到2h、顶棚材料耐火极限
达不到1h要求，无自动灭火系统。

2.5蓄电池阻燃性能
蓄电池作为重要的储电设备，其在相关设施中大量投入应用、高强度连续运行，长期的运行必然导致发热以及相应的火灾风险上升，因此这些蓄电池的阻燃
性能对消防工作而言无比重要。

经过试验，电池槽、盖未达到阻燃的要求。

阻燃
型蓄电池的槽、盖应符合GB/T2408-2008中的要求。

三、防范措施及建议
3.1开展自动消防设施年度检测
对相关设施系统的运行状态、警报灵敏度、火灾控制力度进行实验室测试和
演习测试，确保其在意外事故发生时能够及时有效的运行；应加强消防安全管理
人及员工消防安全培训及灭火疏散演练工作，制定完善且周密的火灾处置预案，
并通过严肃认真的培训和演习工作，保障全体人员对预案的理解，确保当火灾意
外事故发生时所有工作人员都能够按照相关预案对火灾进行及时处置，将其控制
在较小的烈度范围之内，尽量降低相关损失；
3.2电站通风系统检查
保障通风排烟系统的良好运行，隔绝导致电气火灾事故的重大不利因素——
电器发热，有效的通风排烟系统还可以保障相关电器出现早期火灾事故时，能够
及时排出火灾烟雾，提升事故排查处置工作的效率；电站内应采取措施防止出现
明火、火花或电弧，确保隔离材料的绝缘性能以及厚度，避免击穿、破损等不利
因素的出现；加强人员管理，只有经过培训和得到批准的人才允许更换蓄电池或
为蓄电池充电，保障电力设施运行维护工作的严谨程度；蓄电池内电气照明应采
用防爆设施，不应装置开关、插座等可能产生火花的电器，保障整体用电环境的
安全可靠；加强日常管理，对蓄电池连接情况、是否漏液等进行定期巡查，以常
态化的消防管理工作，降低偶发电气火灾事故的概率，防患于未然提前消除一切
可能导致火灾的不利因素。

3.3蓄电池的维护
蓄电池的一般状态为浮充状态，若蓄电池长期浮充，会导致蓄电池容量下降、内阻增加，久而久之，会造成蓄电池漏液、变形，甚至蓄电池内部产生短路或断路，使蓄电池失效。

因此，蓄电池长期使用过程中，需要定期对蓄电池进行维护。

蓄电池的维护，是通过对蓄电池放电，再对其进行均充完成的，一般称之为活化
实验。

目前对地铁变电所蓄电池维护周期约为一年一次。

当需要对蓄电池进行维
护时，智能监控装置将电源侧电压降至200V，放电器开始时工作，蓄电池组电压
约为230V，整个DC220V系统将由蓄电池进行供电。

放电器是一个受控可调性电阻，受智能监测装置控制，由于变电所DC220V系统负荷有可能比较小，当系统
电流不满足设置的放电电流时（一般设置为10A），由智能监测装置进行调节，
通过放电器将蓄电池放电电流，补足至设定的放电电流值。

在放电过程中，智能
监测系统将对蓄电池进行实施监测，如果有单节电池故障，或整组电池电压衰减
过快，容量不足等情况，智能监测装置将停止对蓄电池进行放电，以确保DC220V
系统正常供电。

维护完成后，智能监测装置将停止放电器工作，恢复电源侧正常
浮充供电，是否进入均充状态，装置将根据蓄电池充电电流进行判定。

由于蓄电
池长时间对外供电，蓄电池电能有一定的亏空，充电电流将会比较大。

当充电电
流大于8A时，智能监控装置将提高电源侧电压至254V，对蓄电池进行均充。

持
续均充后，蓄电池渐渐充满，蓄电池充电电流也逐渐变小，当均充电流小于2A
时，智能监控装置进入均充倒计时，如果均充电流持续小于2A达两个小时，智
能监控装置将会调整电源侧电压为243V，蓄电池又转为浮充状态，直到完全充满。

结束语
蓄电池组自动跨接技术，极大程度上避免了因单只电池故障造成的整租电池
无法正常工作问题，随着无人值守模式的深入推进，全面推广应用变电站蓄电池
自动跨接技术已成为有效的技术手段。

接下来，我们将在变电站推广应用蓄电池
自动跨接技术，有效提升变电站直流系统运行的可靠性，最大限度的为变电站的
安全稳定运行保驾护航。

参考文献
[1]桂长清.《阀控式密封铅酸蓄电池中的反应》，机械工业出版
社,ISBN.9787111261117.
[2]术守喜、元学广、陶鑫、刘惠萍.《阀控密封铅酸蓄电池的寿命及失效分析》.《通信电源技术》2006年第06期.。