浅析变电站蓄电池的充放电

浅析变电站蓄电池的充放电
摘要：为保证变电站直流系统的安全可靠运行，本文阐述了变电站中蓄电池的充放电。

关键词：变电站蓄电池充放电
变电站直流消失将直接导致控制回路、保护及自动装置等设备不能正常工作，在操作或系统发生故障设备异常时，控制回路不能正常动作，引起事故无法有效切除，事故范围会扩大并使一次设备受到伤害；根据本人多年从事变电运行工作以及与老师专家、同行交流中所积累的心得，撰写本文以期对从事该项工作的人员提供参考和相互学习的机会。

1浮充电
1.1蓄电池一般采用浮充电方式进行，即将蓄电池和浮充机组并联于母线，负荷由母线分配供给，浮充机正常时有一小电流向蓄电池充电。

1.2蓄电池组浮充电的运行方式：蓄电池组的浮充电一般采用恒压方式进行，制造厂有特殊规定时，应采用恒流方式。

如采用恒流方式进行的，也应控制单体电池电压，防止蓄电池因充电电压过高或过低而损坏。

1.3注意事项：
a）必须掌握单体电池及蓄电池组的浮充电压和浮充电流值，定期测记一次蓄电池浮充电压、浮充电流值；
b）蓄电池制造厂规定的浮充电压是以一定的环境温度为基准的。

如蓄电池温度长期偏离基准温度，浮充电压应根据制造厂的规定做出相应的调整；
a）镉镍蓄电池每年应调整两次浮充电流值（5月、11月）冬季用高值，夏季用低值；
b）按浮充方式运行的铅酸、镉镍蓄电池，应经常处于满充状态。

每个电池的电压应保持在2.15V-2.20V，比重保持在1.21-1.22（15OC时），电解液的比重随温度增加而变化，测试电解液中应按不同的温度根据下式进行校正：
S15=S1+0.0007（T-15） (2)
式中：
S15：欲求的15OC的比重；
S1：实测的比重；
T：实测的温度。

a）阀控蓄电池组处于浮充方式时，应注意监视每只（组）蓄电池的电压，防止个别只（组）蓄电池电压过高，造成损坏。

阀控蓄电池的单只（组）电压的允许变化范围按制造厂家的设备使用说明书执行。

2均衡充电
2.1防酸蓄电池运行后，每年做两次均衡充电。

对于新安装或大修中更换过电解液的防酸蓄电池，试验合格投入运行后要求每年做两次均衡充电。

出现下列特殊情况可随时进行均衡充电：
a）铅酸、镉镍蓄电池组长期充浮电运行中，个别蓄电池出电解液密度下降，电压偏低；
b）阀控蓄电池在浮充运行中出现端电压异常，如2V蓄电池组端电压和平均值相差大于50mv，12V蓄电池端电压和平均值相差大于300mv，如果12V蓄电池出现两只及以上，2V蓄电池组出现三只及以上，应进行一次均衡充电；
c）定期放电试验结束后；
2.2均衡充电方法：
a）镉镍、铅酸蓄电池：应按照制造厂说明书的规定。

如无说明书，应按下面方法进行。

先用I10（10h放电率电流）电流对蓄电池组进行恒流充电，当蓄电池组电压上升到2.30V-2.33V×N（蓄电池只数）时，将手动或自动转为均衡充电，当充电电流减少到0.10I10时，可认为蓄电池组已被充满容量，并自动或手动转为浮充电方式运行；
b）阀控蓄电池应遵照厂家说明书的规定，如无说明书，推荐使用恒流限压法，充电电压控制在2.35±0.01V(25OC）。

充电电流应小于2I10。

下表参数适用的环境温度为21OC-32OC，如温度低于21OC，应适当延长充电时间。

阀控蓄电池充电时间表
2.3蓄电池均衡充电的步骤：
a）确定均衡充电的时间；
b）按变电站“现场运行规程”的规定将蓄电池组转入均充状态；
c）按照确定的均衡充电时间整定充电机的定值进行均衡充电；
d）充电过程中按规定监测蓄电池的参数变化；
c）达到预定充电时间后，根据相关现象判断蓄电池是否充满；
d）蓄电池充到额定容量后，将充电机和蓄电池组恢复正常浮充运行方式。

2.4 均衡充电过程中测量蓄电池的规定：蓄电池停止浮充后，普测一次蓄电池的电压、比重；充电h后，每隔2h测量一次代表电池的电压、比重；充电末期普测一次蓄电池的电压、比重。

2.5达到下列条件时，认为蓄电池充电完成：
a）电解液产生强烈的气泡；
b）电解液比重稳定2h不变化；
c）停止均充将蓄电池静置30min后，普测每只蓄电池的电压仍可达到2.50V 以上；
d）对于阀控蓄电池充电完成的判断条件应以充电时间和蓄电池充电后静置一段时间单体电压达到要求为准。

2.6注意事项：
a）均衡充电时要严格控制电流，单体电池电压，充电时间和电解液的温度，不使超限，对于阀控型电池尤为重要；
b）蓄电池组内存在个别过分落后电池时，应单独处理，不宜采用对整组蓄电池进行均衡充电的方法解决，以防多数正常电池过度放电；
c）均衡充电应防止蓄电池的过充电，也应避免欠充电；
d）可根据下列情况判断铅酸、镉镍蓄电池是否过充电：
1）电池电压经常低于正常值；
2）电解液比重降低到1.200以下；
3）极板生盐。

e）可根据充电时间和充电后静置一段时间后单只（组）电池电压衰减情况判断阀控蓄电池是否过充或欠充。

3补充充电
3.1蓄电池由于硅整流充电装置故障、交流电源中断、浮充电电流值不正确或变电站停电事故中供给直流负荷造成的损耗等原因，当蓄电池放出容量超过容量10%时，在充电装置恢复正常运行后，应立即按制造厂规定的正常充电方法进行补充充电。

3.2蓄电池补充充电的步骤：
a）分析蓄电池亏损原因，计算亏损电量，确定补充充电的充电时间；
b）按“现场运行规程”的规定将蓄电池组转入均充状态；
c）按照确定的补充充电时间整定充电机的定值对蓄电池进行补充充电；
d）充电过程中按相关的巡视检查规定监测蓄电池的情况；
e）达到预定充电时间后，根据相关现象判断蓄电池是否充满；
f）蓄电池充到额定容量后，将充电机和蓄电池组恢复正常浮充运行方式。

3.3充电过程中测量蓄电池的规定：蓄电池停止浮充后，普测一次蓄电池的电压、比重；进行补充充电过程中，每隔2h测量一次代表电池的电压、比重；充电末期普测一次蓄电池的电压、比重。

3.4 补充充电的方法和蓄电池充电完成条件参照均衡充电的方法执行。

3.5注意事项：
a）干荷电铅酸蓄电池、阀控型蓄电池，出厂前极板或电池都是充好的，一般不需初充电，但需按制造厂的规定进行补充充电；
b）补充充电过程中注意监测每只蓄电池的端电压，以防单体电压超限；
c）对于阀控蓄电池在补充充电过程中应注意监测单只（组）电压，阀控蓄电池的单只（组）电压的允许变化范围按制造厂家的设备使用说明书执行。

4 蓄电池组的放电试验
4 .1放电试验的周期：
a）新安装或大修中更换过电解液的防酸蓄电池，第一年，每六个月进行一次核对性放电；运行一年以后的防酸蓄电池组，每1年-2年进行一次核对性放电，特殊情况经本单位主管领导批准。

b）新安装的阀控蓄电池组，应进行全核对性放电，以后每个2年-3年进行一次核对性放电试验，运行6年以后的阀控蓄电池，应每年作一次核对性放电试验。

4.2放电试验过程中测量蓄电池的规定：
a）检查核对蓄电池组容量时，环境温度应控制在10OC-30OC；
b）放电应在停止浮充后立即进行，借以检查浮充水平。

在判定是否需要增容或报废时，则先达到完全充电状态后，再进行放电容量试验，放电后应立即充电；
c）只有一组蓄电池变电站，可使用备用蓄电池组临时代用后，进行放电试验；若不能退出运行且无法替代时，不允许做全核对性放电，只能用I10电流恒流放出额定容量的50%，反复充放（2次-3次）使蓄电池组容量得到恢复。

参考文献:
1上海市电力公司上海超高压输变电公司《变电运行操作技能必读》北京：中国电力出版社2001年；
2廖自强余正海《变电运行事故分析及处理》北京：中国电力出版社2004年；
3天津市电力公司《变电运行现场操作技术》北京：中国电力出版社；
2004年．
4卢文鹏《发电场变电站电器设备》北京：中国电力出版社：1999年；
5白忠敏於崇干刘百震《电力工程直流系统设计手册》北京：中国电力出版社1999年。