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1、浅析变电站直流系统存在的问题 浅析变电站直流系统存在的问题 【摘 要】 蓄电池直流屏在电力系统中的广泛应用，为中小型终端变电站提供了便利，但因蓄电池直流屏存在的诸多问题，给平常的维护工作带来了麻烦。本文力求对中小型终端变电站常用的镉镍蓄电池直流屏，密封铅酸蓄电池直流屏，电解电容储能直流屏等三种直流系统，进行分析总结，并厘清这三种蓄电池经常存在的问题。 【关键词】 蓄电池 直流屏 问题 对策 直流操作电源系统是发电厂、水电站、终端变电站、开闭所等机构不可缺少的二次设备之一，它的可靠性、稳定性直接影响到发电厂、终端变电站设备的平安可靠运行。经过多年的开展，电力操作电源系统已经普遍采用了镉镍蓄电池直
2、流屏，密封铅酸蓄电池直流屏，电解电容储能直流屏等充电装置。蓄电池直流屏系统有稳定性好、噪音小、可靠性高、配置灵活等诸多优点，是新一代直流操作电源的主体。在我国电力系统的变电站，广泛采用了蓄电池直流屏和硅整流电容储能直流屏作为操作、控制以及保护的电源。但是这类产品依然存在问题，本文对三种常用蓄电池直流系统进行分析，找出存在的问题，便于日常维护。 1 镉镍蓄电池直流屏 镉镍蓄电池的特性就是在工作中不断充电，且在正常工作中长期处于浮充电状态，这就要求镉镍蓄电池的工作环境具备良好的充电性能。这种充电环境包括标准且恒定的充电电流，并防止过充电，如果充电电流过大，会将蓄电池电解液中的水电解为氢和氧两种气体
3、，氢和氧两种气体混合容易导致爆炸。如果蓄电池在浮充电中过充电，会使蓄电池冒液，这种液体对蓄电池的外壳有腐蚀作用，不仅液体的腐蚀损坏蓄电池的外壳，其产生的氧化物还具有导电性能，降低电池的绝缘性。过充还会使镉镍蓄电池产生氧化复原反响，在负极板上生成氧化镉，减少极板有效面积，容量减小，这就是俗称的“记忆效应。 对于镉镍蓄电池的使用者和维护者来说，不仅要保持蓄电池工作是良好的充电环境，定期给蓄电池放电，为了保持电池的容量，还需要对蓄电池进行定期的活化试验，才能保证电池的有效率。因为镉镍蓄电池放电的特殊性，要做检测下给蓄电池放电，防止过放电，出现极性反转而报废。由于镉镍蓄电池已经成为小型变电站的必备设备
4、之一，其运行好坏直接关系到变电站终端的平安运行。因此，要对镉镍蓄电池每日进行检测、补液、测量端电压并做好记录，保证镉镍蓄电池的良好运行。 2 密封铅酸蓄电池直流屏 由于镉镍蓄电池维护量大，一种免维护密封铅酸蓄电池，简称阀控蓄电池或VRLA电池，开始得到广泛应用。因为是全密封电池，无须加水，这给维护带来很多好处的同时，也给观测和维护带来困难。免维护这一名词又给使用者带来认识上的误区，导致使用者放松对蓄电池的日常维护管理 。其实所谓的“免维护仅指在蓄电池的运行和浮充电过程中，不需要加水，而其他性能的检测和维护还需要进行，根据笔者多年的工作和对密封铅酸蓄电池直流屏的使用经验，对影响阈控蓄电池寿命的因
5、素，阐述如下： 温度：阀控蓄电池对温度较为敏感，密封铅酸蓄电池的存放环境为-1045，存放环境在-1030环境下，应该每隔6个月进行一次不充电，存放温度环境在3045时，应每隔3个月进行一次不充电。电池运行环境温为15-25，当环境温度超过25后，每升高10电池寿命就要缩短一半。 过放电：因为蓄电池在工作中处于浮充电状态，为了延长蓄电池的寿命，必须定期给蓄电池放电，但是过放电会影响到蓄电池的寿命。过放电现象产生的原因有两种：其一为蓄电池的定期放电，在这个过程中因为操作人员的误操作导致蓄电池过放电；其二为交流电发生故障时，蓄电池自动向交流电路上的用电器输送能量，产生放电。在交流停电或充电模块损坏
6、后，蓄电池组为负载供电期间，如果检测不到位或不及时，当蓄电池被过度放电到输出电压为零时，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸付到电池的阴极外表，形成电池阴极的“硫酸盐化。由于硫酸铅本身是一种绝缘体，它的形成必将对电池的充、放电性能产生不好的影响。因此，在阴极板上形成的硫酸盐越多，电池的内阻越大，电池的充、放电性能就越差，其使用寿命就越短。 板栅的腐蚀与增长：板栅腐蚀是影响蓄电池使用寿命的又一重要原因。在开路状态下，铅合金与活性二氧化铅直接接触，而且共同浸在硫酸溶液中，它们各自与溶液建立不同的平衡电极电位。正极栅板不断溶解，特别是在过充电状态下，正极由于析氧反响，水被消耗，H+增加，从而导致正极附近
7、酸度增高，反栅腐蚀加速，如果电池使用不当，长期处于过充电状态，那么电池的栅板就会变薄，容量降低，会缩短使用寿命。 浮充电状态对蓄电池使用寿命的影响：目前免维护蓄电池的工作原理根本都是蓄电池在工作状态下，进行浮充电，而且只充电不放电，这种状况对蓄电池的使用寿命会产生影响。大量运行统计资料说明，这样会造成蓄电池的阳极极板钝化，使蓄电池内阻急剧增大，使蓄电池的实际容量远远低于其标准容量，从而导致蓄电池所能提供的实际后备供电时间大大缩短，减少其使用寿命。 失水：免维护蓄电池不需要补充水，但是蓄电池失水会导致电解液比重增加，电池栅板的腐蚀，使蓄电池的活性物质减少，从而使蓄电池的容量降低而导致其使用寿命减
8、少。蓄电池失水时，蓄电池的容量就会相应的降低，当蓄电池失水到达25%时，蓄电池的容量根本消失，致使蓄电池报废。 3 电解电容储能直流屏 二十世纪60-70年代，由于电解电容储能直流系统，投资小，维护量小，在110KV以下小型变电站得到广泛的应用。经过多年的运行暴露出一个致命的缺陷：由于储能电容的容量只有数千微法，事故分闸的可靠性差。在全国范围内造成多起事故。目前这类直流系统面临更新改造阶段。 以上简单概叙了变电站直流系统中的一些根本问题，当然在实际工作中还会碰到这样或者那样的问题，但了解了这些问题的根本原因后，会对我们的工作产生积极的影响 参考文献： 【1】乔索珍，解宝珍.镉镍碱性蓄电池在电力系统直流屏中常见故障分析J.河南电力，1995年第03期. 【2】陈天祥.高压断路器在电力系统的应用J.高压电器，1980年02期. 【3】阎维恭.镉镍电池直流屏容量的选择J.矿山技术，1989年第03期.
