摘要：剖析蓄电池运转常见毛病现象及原因，总结出了保护办法及巡视检查的要害，对确保阀控式铅酸蓄电池的安全运转具有必定的指导意义。 要害词：阀控电池；浮充；寿数 1引言 蓄电池是直流系统中不可或缺的一部分,是电网的重要设备，也是变电站的重要后备电源。它为信号回路、操控回路、继电保护设备、自动设备、远动终端、逆变电源以及事端照明回路等供给牢靠的直流电源，对确保变电站一切一、二次设备的安全安稳运转起着至关重要的效果。[1]变电站一条10kV线路产生三相短路毛病，导致10kV母线电压下降，站用变380V侧输出电压下降，直流系统充电机模块因欠压保护动作退出运转，一起站内蓄电池组毛病失效，形成直流母线失压，然后形成站内备自投设备、主变差动及两侧后备保护设备和一切保护测控一体化设备失电，在一次毛病不能及时切除的情况下，进线侧某220KV变电站远后备保护动作，最终形成整个110kV站全站失压。由此可见，蓄电池组正常作业，对变电站的安稳运转有着极其重要的效果。 2阀控密封式铅酸蓄电池作业原理及主要参数 2.1阀控密封式铅酸蓄电池作业原理 VRLA蓄电池是以活性物质二氧化铅为正极、海绵状金属铅为负极、稀硫酸和蒸馏水按必定份额配制成电解液的电池。它由电池外壳、正负极板、电解液等部分组成。因为正、负极板上活性物质的性质不同，当两种不同极板放在同一种硫酸电解质溶液中时，它们别离产生不同的反响然后产生不同的电极电位。VRLA蓄电池内部，正、负极经过电解液构成电池的内部电路，VRLA蓄电池外部经过接通两极间的负载构成电池的外部电路。[2] VRLA蓄电池的反响原理是放电时将电池内部的化学能转换成电能供应外系统，充电时将外部的电能转换成化学能存储起来。VRLA蓄电池放电时，正极板上的二氧化铅和负极板上的金属铅都会不断的反响生成为硫酸铅。因为硫酸铅的导电性很差，放电的进程中，VRLA蓄电池的内阻会不断添加。放电时，电解液中的硫酸会渐渐反响成水，导致硫酸的比重不断下降，电动势不断下降。放电到中止时，VRLA蓄电池的端电压从2V下降到1.8V。充电时，正极板上硫酸铅不断转变为二氧化铅，负极板上不断转变为金属铅与此一起蓄电池电解液中的硫酸浓度不断上升，水分子浓度不断下降，所以，蓄电池电解液中硫酸比重不断上升，内阻不断下降，VRLA蓄电池的电动势也不断上升。 2.2阀控密封式铅酸蓄电池主要参数 VRLA蓄电池主要包括有五个重要参数，别离电压、电流、温度、内阻、容量。电压是VRLA蓄电池当前运转状况最直接的表征，最能反映VRLA蓄电池当前的运转状况，蓄电池端电压的过高或过低，都会严重影响蓄电池的使用寿数。电流是蓄电池反响了蓄电池的功率输出或输入，过大的回路电流会对蓄电池极板形成必定的损伤，然后影响蓄电池的使用寿数。温度是影响蓄电池作业状况的主要参数，当VRLA蓄电池内部温度升高时，可增强蓄电池内部的电化学反响的才能，但也加速VRLA蓄电池电极的腐蚀；反之，当温度下降时，电解液变粘稠，其电化学反响减弱，内部的活性物质不能完全反响，会使得电解液的阻值增大。内阻是指电流经过电池时所受到的阻力，其巨细会在充放电进程中不断改变。制造厂供给的蓄电池内阻值应与实际测试的蓄电池内阻值共同，出厂时答应误差范围为±10%。容量通常是指用足够电的VRLA蓄电池在必定条件下进行放电，直到VRLA蓄电池两头电压放到规则的中止电压时蓄电池所能放出的电量，其反响的是蓄电池对外供给能量的巨细。VRLA蓄电池内阻与蓄电池的剩下容量和剩下寿数均有着极为密切的关系，不管是VRLA蓄电池即将失效、容量缺乏或是充放电问题，都能从它的内阻改变中表现出来。研究显现：尤其是在容量少于40%时，内阻的增大幅度是远大于端电压的改变，并且它直接反响了VRLA蓄电池的老化和健康状况，经过监测VRLA蓄电池的内阻能够直接看出VRLA蓄电池的健康状况，及时更换老化的VRLA蓄电池。[3] 3阀控密封式铅酸蓄电池失效原因 3.1蓄电池失水 因为VRLA蓄电池的阴极吸收原理，使VRLA蓄电池在正常充电时其内部是不会溢出水的。但是，当VRLA蓄电池长时刻处于过充状况时，蓄电池内部生成的气体难以被吸收，当内部压力到达极限值时，就会经过排气阀向外排气，所以就会有气体的逸出。虽然经过滤酸垫，能够过滤掉逸出气体的酸雾，但毕竟损失了气体，也相当于失掉了水分。因为VRLA蓄电池的失水，导致正极邻近酸度添加，使得板栅变薄加速VRLA蓄电池的腐蚀，然后使得蓄电池的容量下降，最终导致VRLA蓄电池失效。 3.2极板硫酸盐化 VRLA蓄电池同一般铅酸蓄电池相同，在电量缺乏时，也要避免过度放电，尤其要绝对制止深度放电。一旦产生过放电，VRLA蓄电池的正、负极栅板上会生成很多的大颗粒PbSO4结晶，而很多的PbSO4会使电解液失掉活性，无法继续进行化学反响，长时刻会形成极板硫酸盐化，下降栅极活性物质的孔率，缩短VRLA蓄电池的使用寿数。在日常保护中，为了有效地避免活性物质的硫酸盐化，要求电池始终处在足够电的状况下，一起不答应对电池过度放电。 3.3长时刻浮充电 目前，大多数VRLA蓄电池长时刻都处在浮充电的状况，即只充电不放电，这是很不合理的作业状况。经统计的很多资料标明，这样会使得VRLA蓄电池的极板产生钝化，然后形成蓄电池内阻敏捷增大，实际容量远远低于其规范容量，然后导致蓄电池所能供给的实际后备供电时刻大大缩短，减少其使用寿数。 4加强对蓄电池保护的有效办法 4.1加强蓄电池的日常保护 蓄电池失效除了直接体现在放电容量下降外，有些失效模式还会反映在电池运转工程中的电流，温度，电压及内阻等参数的改变，并在蓄电池外观上有所表现。因而，变电站运转人员在进行日常保护时分，应加强日常对蓄电池组外观巡视，如观察电池导轨、电池架无机械变形、锈蚀迹象，蓄电池壳体表面应光滑无破损、无漏液、无显着变形突起胀大、烧坏迹象，观察蓄电池极柱表面应光滑无破损、无锈蚀物、极柱封口无显着变形突起胀大、极柱和衔接导体无热损坏或熔融迹象。一起每月对蓄电池的浮充电压、温度等参数进行记录，能够尽早发现电池失效，下降比如电池漏液起火，负极汇流排断裂（断路失效）等严重的安全隐患。 4.2定期对蓄电池进行核对性放电实验 蓄电池在浮充运转进程中不可避免会产生老化失效，如何准确判别电池容量，及时发现失效电池关于进步变电站运转的安全性具有重要意义。核对性放电是准确丈量电池容量的唯一办法，它以规则的放电电流进行恒流放电，当其间一个单体电池到达了规则的放电中止电压，即中止放电，然后依据放电电流和放电时刻，计算出蓄电池组的实际容量。这种办法能够发现单体蓄电池的容量缺乏的问题，进步蓄电池运转的牢靠性。一般来说，每隔1～2年对VRLA电池进行一次核对性放电，运转了6年以后的VRLA电池，应每年做一次核对性放电，重要变电站应适当缩短核对性容量放电周期，以便及时发现问题，进步变电站的安全性。 4.3正确设置蓄电池的浮充电压 VRLA电池一般经过浮充来补偿电池自放电以及保持氧复合循环的需求，使得电池能够保持在最佳的作业状况。浮充电压是VRLA电池运转作业的要害参数。浮充电压过高，浮充电流随之增大，腐蚀电流和氧复合电流增大，板栅腐蚀以及水损耗加剧，电池使用寿数下降；浮充电压过低，电池不能处于欠充电状况，引起负极不可逆硫酸盐化，导致电池容量衰减、使用寿数缩短。因而，必须合理设定VRLA电池浮充电压值。不同的VRLA电池生产厂家对浮充电压的要求不同，一 般设定2V型蓄电池的浮充电压值在2.23～2.28V之间。VRLA电池功能受环境温度的影响，浮充电压需求随环境温度改变而修正，即进行温度补偿，通常情况下基准温度为25℃，当温度每下降1℃，2V电池浮充电压值应添加3mV，反之应下降3mV。 5结语 VRLA电池是一个杂乱的电化学进程系统，在变电站使用进程中很难准确判别电池的健康状况，给变电站安全运转带来隐患。本文剖析了VRLA电池失效的各种原因，并针对性地提出变电站蓄电池巡视与保护的一些注意办法。经过蓄电池的科学合理保护，延伸蓄电池使用寿数，进步蓄电池牢靠性，使得蓄电池在事端情况下充分发挥其效能，保证变电站乃至整个电网的安全运转。