变电站蓄电池组的运行维护.

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1、变电站蓄电池组的运行维护变电站蓄电池组的运行维护 变电站蓄电池直流系统的重要性变电站蓄电池直流系统的重要性 继电保护装置及自动装置电源 断路器控制和合闸电源 UPS装置的直流电源 远动及通讯设备的直流电源 变电站直流系统 事故照明等 直流系统组成及各部分特点直流系统组成及各部分特点 交流输入 直流充电 装置 蓄电池组 直流负荷 特点：特点： 1.1.独立于其他电源独立于其他电源 ，不受外界影响。，不受外界影响。 2.2.输出稳定，电压输出稳定，电压 质量好。质量好。3.3.受容量受容量 限制。限制。 特点：特点： 1.1.受外界影响大，受外界影响大， 交流失压就没有输交流失压就没有输 出。出。

2、 2.2.电子设备，电子设备， 元件老化或损坏则元件老化或损坏则 会造成故障或不稳会造成故障或不稳 定。定。 要求：要求： 1.1.不能断电不能断电 。 2.2.需要稳需要稳 定可靠的电定可靠的电 源。源。 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 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 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 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

3、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。 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 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。 蓄电池组是变电站直流系蓄电池组是变电站直流系 统的核心组成部分统的核心组成部分 一个国家没有强大的军队，不用大规一个国家没有强大的军队，不用大规 模的战争，可能一个小小的冲突就会模的战争，可能一个小小的冲突就会 让其在歌舞升平中走向灭亡。让其在歌舞升平中走向灭亡。 一个变电站的蓄电池组没有维护好，一个变电站的蓄电池组没有维护好， 可能一次看似很平常的交流

4、断电或充可能一次看似很平常的交流断电或充 电装置小小的故障，就可能造成大面电装置小小的故障，就可能造成大面 积的事故。积的事故。 搞好变电站蓄电搞好变电站蓄电 池组的运行维护池组的运行维护 对电力系统的安对电力系统的安 全稳定运行起着全稳定运行起着 重要的作用！重要的作用！ 充分认识变电站蓄电池组的重要性充分认识变电站蓄电池组的重要性 是搞好变电站蓄电池组运行维护的前提是搞好变电站蓄电池组运行维护的前提 某县公司下面一个小变电站，将公司新买某县公司下面一个小变电站，将公司新买 的一台蓄电池恒流放电仪拿到现场去进行该站的一台蓄电池恒流放电仪拿到现场去进行该站 蓄电池组的核对性充放电工作，结果发现

5、放电蓄电池组的核对性充放电工作，结果发现放电 装置放不出电流来，怎么弄都不行，怀疑是新装置放不出电流来，怎么弄都不行，怀疑是新 买的放电设备不行。后来检修人员到场检查发买的放电设备不行。后来检修人员到场检查发 现蓄电池组里有一只电池端电压达到几十伏，现蓄电池组里有一只电池端电压达到几十伏， 内阻相当高。这就是该组电池放不出电来的根内阻相当高。这就是该组电池放不出电来的根 本原因。平时对蓄电池疏于检查维护，这样的本原因。平时对蓄电池疏于检查维护，这样的 直流系统能确保电力系统的安全稳定运行吗？直流系统能确保电力系统的安全稳定运行吗？ 蓄电池的失效机理及运行维护 l防酸隔爆式铅 酸蓄电池（GGF）

6、 l阀控式铅酸蓄 电池（VRLA） l 由于电池不同 ，各自的失效机理 也大不相同，当然 ，维护和管理的方 法也各不相同。 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 防酸隔爆式铅酸蓄电池防酸隔爆式铅酸蓄电池 阀控式铅酸蓄电池构造阀控式铅酸蓄电池构造 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 + 2H2O

7、l 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 + 2H2O l 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 V lV+= PbO2 PbSO4 = 1.865 V lE = V+ - V- = 1.865 (-0.356) = 2.221 V l 即

8、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 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

9、 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 2PbO l PbO + H2SO4 PbSO4 + H2O l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 - 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 Pb e- e

10、- O2 H2O = 2H+ + O-2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 O2 l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 量大大减少的原因。 给阀控式密封铅酸蓄电池正名给阀控式密封铅酸蓄电池正名 曾有一些厂家将阀控式密封铅酸蓄曾有一些厂家将阀控式密封铅酸蓄 电池称作免维护电池只是为了产品更受电池称作免维护电池只是为了产品更受 欢迎促进销售量而使用的一个噱头，相欢迎促进销售量而使用的一个噱头，相 比原来的防酸隔爆

11、式铅酸蓄电池来说确比原来的防酸隔爆式铅酸蓄电池来说确 实是大大减少了维护量，但是它的运行实是大大减少了维护量，但是它的运行 维护却是必不可少的！维护却是必不可少的！ 正确使用阀控式密封铅酸蓄电池这正确使用阀控式密封铅酸蓄电池这 个名称，避免误导，对蓄电池组的日常个名称，避免误导，对蓄电池组的日常 维护是非常有好处的。维护是非常有好处的。 变电站蓄电池组运行方式的选择变电站蓄电池组运行方式的选择 长期 均衡充电方式每个季度 环境环境 温度温度 2525 浮充电方式单体电压2.25V 单体电压2.35V 整组电池浮充、均充电压的设定整组电池浮充、均充电压的设定 l浮充电压的整定（25）： N2.2

12、5V （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） 三、变电站蓄电池组（阀控式铅三、变电站蓄电池组（阀控式铅 酸蓄电池）的日常检查酸蓄电池）的日常检查 1.1. 清除表面尘埃清除表面尘埃; ; 2.2.检查连接处有无松动、检查连接处有无松动、 发热和腐蚀现象发热和腐蚀现象; ; 3.3.检查蓄电池壳体有无渗检查蓄电池壳体有无渗 漏和变形漏和变形; ; 4.4.检查极柱、安全阀周围检查极柱、安全阀周围 是否有酸雾逸出是否有酸雾逸出; ; 三、变电站蓄电池组（阀控式铅三、变电站蓄电池组（阀控式铅 酸蓄电池）的日常检查酸蓄电池）的日常检查 5.检查蓄电

13、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！ 四、变电站蓄电池组的年度检查四、变电站蓄电池组的年度检查 （核对性充放电试验）（核对性充放电试验） 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 一次全面的活化， 恢复容量。 核对

14、性充放电试验计划放出的容核对性充放电试验计划放出的容 量选择量选择 1.1.变电站只有一组电池的变电站只有一组电池的 ，只计划放出电池额定容，只计划放出电池额定容 量的量的50%50% 2.2.变电站有两组蓄电池的变电站有两组蓄电池的 ，每组电池应计划放出额，每组电池应计划放出额 定容量的定容量的100%100% 核对性充放电试验蓄电池组放电核对性充放电试验蓄电池组放电 电流的计算电流的计算 蓄电池组核对性放电时蓄电池组核对性放电时 ，放电装置的放电电流，放电装置的放电电流 应设为为该电池组的应设为为该电池组的 0.1C0.1C10 10 注意：如果直流母线负注意：如果直流母线负 荷无法断开，

15、放电电流荷无法断开，放电电流 应将负荷电流减去。应将负荷电流减去。 核对性充放电试验蓄电池组放电核对性充放电试验蓄电池组放电 终止的判断终止的判断 2.25V2.25V 1.80V1.80V 只要发现有一只电池的只要发现有一只电池的 端电压下降到端电压下降到1.80V1.80V以以 下，即可认为该组电池下，即可认为该组电池 放电终止，应立即停止放电终止，应立即停止 放电。此时放出的电量放电。此时放出的电量 即为该组蓄电池组的即为该组蓄电池组的实实 际容量际容量。 内容小结内容小结 1.变电站蓄电池组运 行维护的重要性 3.变电站蓄电池组的 日常检查 2.变电站蓄电池组运行 方式的选择 4.变电站蓄电池组的 年度检查 课后要求课后要求 l结合实际，了解湖北省电力公司直 流电源系统运行维护管理办法 相关 内容。 l学习国网公司“十八项反措”关于直流 系统的相关要求。 谢谢！谢谢！