免维护蓄电池及充电设备的运行与维护

免维护蓄电池及先进的充电设备为变电所的安全运行及维护提供了可靠的保障。针对电业局所属各个变电所的免维护蓄电池及充电设备在实际运行中出现的问题进行了分析探讨，总结出一些运行及维护经验。

1引言

变电所的直流系统是继电保护、自动装置和断路器正确动作的基本保证，其稳定运行对防止系统破坏性事故扩大和设备严重损坏至为重要。

随着远动技术和通信技术的发展，许多电业局110KV及以下变电所逐渐改造成无人值班变电所，成立了集控站，对所辖各所进行集中监控及运行维护，各所现场不再保留运行值班人员，这就对蓄电池及充电设备的安全稳定运行提出了更高的要求。

以前，应用较为普遍的有镉镍蓄电池和铅酸蓄电池两种，充电设备采用可控硅整流装置，但这两种蓄电池存在维护工作量大，且复杂等现象，不利于集控站的安全运行。而采用可控硅相控技术的充电设备，在纹波、体积、效率等方面不尽入意，监控系统也不完善，采用主从备份行方式，集控站使用起来不方便，达不到电力系统新的技术标准。另外，由于充电设备与蓄电池并联运行，纹波系数较大，会出现蓄电池脉动充电放电现象，影响蓄电池使用寿命。

针对以上情况电业局相继更换了一些变电所的直流设备，采用免维护铅酸蓄电池代替镉镍蓄电池，充电设备也逐步采用高频充电装置。免维护铅酸蓄电池具有体积小、重量轻、放电性能高、维护量小等特点，解决了集控站运行维护的需要。

2高频开关电源特点

2.1高可靠性

采用开关电源特有的模块化设计，N+1热备份，大大提高了可靠性。系统采用国际90年代的最新技术，所用IGBT器件的耐压水平，电流容量已完全能满足现代电源要求；具有自主均流技术，模块间输出电流最大不平衡度小于±3%。体积小，重量轻，效率高，输出的纹波极小，有利于延长电池寿命。系统采用模块叠加形式，维护方便。

2.2高智能化

现代电力电子技术与计算机技术相结合，可实现对电源系统的遥测、遥控、遥信、遥调，满足变电所综合自动化要求实现无人值守。配合使用的监控模块采用大屏幂，液晶汉字显示，声光告警。具有方便易于操作的优点，可通过监控模块进行充电模块参数设置，开关机控制。蓄电池自动治理及保护，实现自动监测蓄电池的端电压，充放电电流，并控制蓄电池的均充和浮充；可按不同型号及种类的蓄电池设置不同的典型充电曲线进行。

3免维护蓄电池及充电设备的事故分析

电业局的各种免维护蓄电池和充电设备，在实际运行中，因为免维护蓄电池不同于以往我们使用的铅酸和镉镍蓄电池，虽然具有日常维护量少，不用补液等优点，但是这不等于日常不用进行维护及运行监视。在实际运行中我们在方面有过深刻的教训。

另外，高频整流电源系统，运行也不同于以往的硅整流直流充电设备，其高度智能化，采用现代的高频整流技术，结合微机技术，这就对我们检修和运行人员提出了更高的要求。不把握其特点和运行要求势必会造成不必要的损失。

4免维护蓄电池和高频充电设备的运行维护

免维护铅酸蓄电池为连续浮充电应用设计的，也可用于循环充放电使用。充电方法必须采用限流—恒压方法进行。蓄电池在恒压充电时电流逐渐减少，并最终趋于稳定，假如降至0.01C10以下，并保持3—5小时基本不变时这表明电池已基本充饱，可以转浮充运行。充电机均可以根据根据事先设定好的运行参数，自动完成蓄电池的恒流充电、恒压充电和浮充电过程。

充电设备的参数，根据所配蓄电池的参数进行调整正确，一定要保证浮充电压、均充电压在合格范围内，保证蓄电池正常浮充电运行，不至于造成过充、过放电。参数设定好后，如无非凡需要，不要随意更改。

蓄电池可以在-20C—+50℃内使用。有效的工作温度5—35℃，假如要获得最佳的使用寿命应在15—25℃环境下使用。

蓄电池在运输、储存和安装过程中若时间很长会失去一定容量。假如不需校核容量，当电池开路端电压≥2.13V时可以直接投入浮充运行，但开路端电压2.13V时应先进行均衡充电，然后投入浮充运行。

为保证电池有足够的容量，每年要进行一次容量恢复试验，让电池内的活化物质活化，恢复电池的容量。其主要方法是将电池组脱离充电机，在电池组两端加上可调负载，使电池组的放电电流为额定容量的0.1倍，每半小时记录一次电池电压，直到电池电压下降到1.8V／只或10.8V／只后停止放电，并记录时间。静置2小时后，再用同样大小的电流对蓄电池进行恒流充电，使电池电压上升到2.35V／只或14.1V／只，保护该电压对电池进行8小时的均衡充电后将恒压充电电压改为2.25V／只或13.5V／只，进行浮充充电。上述方法，可以放出蓄电池容量的80%，由于考虑到安全运行，也可以放出蓄电池容量的30~50%左右，这需要查蓄电池的放电曲线来进行。

每月应测一次电池单体电压及终端电压，检查充电设备运行参数是否在合格范围之内，有无故障告警信号。检查一下外观有无异常变形和发热。浮充总电压应达到蓄电池要求，并保持在1%之内。

不要单独增加或减少电池组中几个单体电池负荷，这将造成单体电池容量的不平衡和充电的不均一性，降低电池寿命。如在整组电池抽出一部分做其它电源，或充电不在一起，放电时叠加一起。

正常浮充运行是不需要均衡充电，如发现出现以下情况应进行均衡充电：

1正常浮充时，蓄电池单体电压偏差超过0.1V。

2个别单体电池电压低于2.18V或13.4V。

3长期达不到浮充要求，每半年进行一次。

4放电后24小时之内未及时充电。

5长期小电流深度放电。

6过流放电和过量放电。

7蓄电池因单只容量不够需更换时，只能一次性全部更换，不能仅把性能指标不够的蓄电池单独更换下来，否则会因蓄电池的内阻不平衡而影响整组电池的发挥，缩短整组电池的使用寿命。

8高频电源系统，采用模块化设计，当出现故障时，可以立即投入备用模块，恢复直流供电，保证蓄电池不能过放电。

9结论

经过几年的实际运行，我们逐渐摸索出免维护蓄电池及充电设备运行使用维护的一些经验，对出现的问题能够进行处理和解决，保证了直流设备的安全运行。同时根据实际取得的经验修编了蓄电池运行使用规定，完善到运行规程中去，使运行、检修人员便于监护、维护蓄电池。现在我局各变电所的直流设备运行很稳定。