变电站蓄电池组的运行维护

1、2018年04月15日继电保护装置及自动装置电源继电保护装置及自动装置电源断路器控制和合闸电源断路器控制和合闸电源UPS装置的直流电源装置的直流电源远动及通讯设备的直流电源远动及通讯设备的直流电源变电站直流系统变电站直流系统事故照明等事故照明等交流输入交流输入直流充电直流充电装置装置蓄电池组蓄电池组直流负荷直流负荷 在变电站直流系统中，蓄电池组扮演着极其重要在变电站直流系统中，蓄电池组扮演着极其重要和不可或缺的作用。平时直流负荷由直流充电装置带和不可或缺的作用。平时直流负荷由直流充电装置带着，并对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电着，并对蓄电池组进行浮充电，蓄电池组处于浮充电备用状态。当交

2、流失电、直流充电装置故障或事故状备用状态。当交流失电、直流充电装置故障或事故状态时，蓄电池组必须向所有直流负荷提供能量，如直态时，蓄电池组必须向所有直流负荷提供能量，如直流电机、电磁机构、保护装置、控制、通讯、照明等。流电机、电磁机构、保护装置、控制、通讯、照明等。 显然，蓄电池组平时在电力系统中只是属于一个显然，蓄电池组平时在电力系统中只是属于一个备用设备，但在事故状态下，蓄电池组却是直流负荷备用设备，但在事故状态下，蓄电池组却是直流负荷的唯一电源供给者，一旦蓄电池有问题，电力系统将的唯一电源供给者，一旦蓄电池有问题，电力系统将面临瘫痪甚至发生重大事故，造成重大损失。面临瘫痪甚至发生重大事故

3、，造成重大损失。 如果把一个变电站比作一个国家的话，那么变电如果把一个变电站比作一个国家的话，那么变电站蓄电池直流系统则可以比作这个国家的军队。在和站蓄电池直流系统则可以比作这个国家的军队。在和平年代军队似乎不显山露水，但是一旦发生战争，却平年代军队似乎不显山露水，但是一旦发生战争，却是掌握着整个国家的命运。是掌握着整个国家的命运。蓄电池的失效机理及运行维护l防酸隔爆式铅防酸隔爆式铅酸蓄电池（酸蓄电池（GGF）l阀控式铅酸蓄阀控式铅酸蓄电池（电池（VRLA）l 由于电池不同，由于电池不同，各自的失效机理也各自的失效机理也大不相同，当然，大不相同，当然，维护和管理的方法维护和管理的方法也各不相同

4、。也各不相同。电池类型失效机理维护管理防酸隔爆式铅酸蓄电池活性物质脱落极板腐蚀电压、液面密度温度、核对性放电加水、加酸阀控式铅酸蓄电池失水极板硫酸化等电压、核对性放电更换负极柱正极柱安全阀汇流排栅板隔板外壳防酸隔爆式铅酸蓄电池的工作原理l 正极活性物质是二氧化铅，电极反应为：lPbO2 + 3H + + HSO4- + 2e PbSO4 + 2H2Ol 负极活性物质是海绵状金属铅，电极反应为：lPb + HSO4- 2e PbSO4 + H+l 电池反应：lPb + PbO2 + 2H + + 2HSO4- 2PbSO4 + 2H2Ol 从反应式中可以看出，硫酸不仅传导电流，而且参与l电化学反

5、应，放电时硫酸不断减少，生成水，电解液浓度l降低；充电时不断生成硫酸，消耗水，电解液浓度增加。l PbH2SO4H2O体系的氧化还原标准电极电位：lV- = PbSO4Pb = - 0.356 VlV+= PbO2 PbSO4 = 1.865 VlE = V+ - V- = 1.865 (-0.356) = 2.221 V l 即电池电动势，通常近似为蓄电池开路电压。阀控式铅酸蓄电池的特点 全密封结构，用一安全阀控制电池内气体压力。 利用氧再复合“水循环”原理，使电池正极析出的氧气通过隔膜扩散到负极发生氧化反应生成 PbO2 ，并与 H2SO4 反应，最终生成水，避免了水的散失。 采用玻璃纤维

6、或胶体作为隔膜，吸贮电解液，贫液式，紧装配。阀控式铅酸蓄电池的氧再复合机理阀控式铅酸蓄电池的氧再复合机理l在阀控式铅酸蓄电池中，为了防止充电后期氢气和氧气的逸出，在设计时，负极容量相对于正极过剩。即当充电进行至最终阶段，正极板首先产生氧气，即l 2 H2O O2 + 4H + l氧气经隔板中的气孔扩散到负极板，并与负极板活性物质海绵状Pb 和H2SO4发生反应生成PbSO4，同时抑制了负极板氢气的产生，即l 2Pb + O2 2PbOl PbO + H2SO4 PbSO4 + H2Ol由于是在充电过程中，生成的PbSO4又被回复到了海绵状Pb 。总的结果为l O2 + 4H + + 4e -

7、2 H2O 2O-2 - 4 e- = O2 2H2O - 4 e- = 4H+ + O2 2Pb + O2 = 2PbO PbO + H2SO4 = PbSO4 + H2O 2PbSO4 + 2H + + 4 e- = 2Pb + 2HSO4 O2 + 4H + + 4 e- = 2H2O正极 PbO2负极 Pbe-e-O2H2O = 2H+ + O-2O2O2O2O2O2O2O2O2l显然这是正极板产生氧气的逆过程，即正极板充电后期电解水所产生的氧气，在负极板被复合并还原成水。所以阀控式铅酸蓄电池在充电过程中没有氢气和氧气的冒出，亦没有水的损失。这就是阀控式铅酸蓄电池无需加酸加水，维护量大

8、大减少的原因。长期长期均衡充电方式均衡充电方式每个季度每个季度浮充电方式浮充电方式单体电压单体电压2.25V单体电压单体电压2.35Vl浮充电压的整定（25）： N2.25V （N=整组蓄电池的总数）l均充电压的整定（25）： N2.35V （N=整组蓄电池的总数）5.检查蓄电池组浮充电压;6.检查蓄电池温度是否过高;7.检查每个单体蓄电池浮充电电压是否在2.250.03V范围内。l当发现蓄电池组有问题或缺陷时，可通过正常渠道报修，请专业检修人员到现场进行进一步进行检查处理。 l任何情况下的延误都会造成不可预料的后果发生！l蓄电池组的核对性充放电试验是检查发现蓄电池深层次问题的一个最有效的方法。l核对性充放电试验每年进行一次。检查蓄电池组的实际容量，发现落后电池。l通过核对性充放电 试验使电池组进行