淺析變電站直流系統(tǒng)存在的問題

1、淺析變電站直流系統(tǒng)存在的問題 淺析變電站直流系統(tǒng)存在的問題 【摘 要】 蓄電池直流屏在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，為中小型終端變電站提供了便利，但因蓄電池直流屏存在的諸多問題，給平常的維護(hù)工作帶來了麻煩。本文力求對中小型終端變電站常用的鎘鎳蓄電池直流屏，密封鉛酸蓄電池直流屏，電解電容儲能直流屏等三種直流系統(tǒng)，進(jìn)行分析總結(jié)，并厘清這三種蓄電池經(jīng)常存在的問題。 【關(guān)鍵詞】 蓄電池 直流屏 問題 對策 直流操作電源系統(tǒng)是發(fā)電廠、水電站、終端變電站、開閉所等機(jī)構(gòu)不可缺少的二次設(shè)備之一，它的可靠性、穩(wěn)定性直接影響到發(fā)電廠、終端變電站設(shè)備的平安可靠運(yùn)行。經(jīng)過多年的開展，電力操作電源系統(tǒng)已經(jīng)普遍采用了鎘鎳蓄電池直

2、流屏，密封鉛酸蓄電池直流屏，電解電容儲能直流屏等充電裝置。蓄電池直流屏系統(tǒng)有穩(wěn)定性好、噪音小、可靠性高、配置靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)，是新一代直流操作電源的主體。在我國電力系統(tǒng)的變電站，廣泛采用了蓄電池直流屏和硅整流電容儲能直流屏作為操作、控制以及保護(hù)的電源。但是這類產(chǎn)品依然存在問題，本文對三種常用蓄電池直流系統(tǒng)進(jìn)行分析，找出存在的問題，便于日常維護(hù)。 1 鎘鎳蓄電池直流屏 鎘鎳蓄電池的特性就是在工作中不斷充電，且在正常工作中長期處于浮充電狀態(tài)，這就要求鎘鎳蓄電池的工作環(huán)境具備良好的充電性能。這種充電環(huán)境包括標(biāo)準(zhǔn)且恒定的充電電流，并防止過充電，如果充電電流過大，會將蓄電池電解液中的水電解為氫和氧兩種氣體

3、，氫和氧兩種氣體混合容易導(dǎo)致爆炸。如果蓄電池在浮充電中過充電，會使蓄電池冒液，這種液體對蓄電池的外殼有腐蝕作用，不僅液體的腐蝕損壞蓄電池的外殼，其產(chǎn)生的氧化物還具有導(dǎo)電性能，降低電池的絕緣性。過充還會使鎘鎳蓄電池產(chǎn)生氧化復(fù)原反響，在負(fù)極板上生成氧化鎘，減少極板有效面積，容量減小，這就是俗稱的“記憶效應(yīng)。 對于鎘鎳蓄電池的使用者和維護(hù)者來說，不僅要保持蓄電池工作是良好的充電環(huán)境，定期給蓄電池放電，為了保持電池的容量，還需要對蓄電池進(jìn)行定期的"活化"試驗(yàn)，才能保證電池的有效率。因?yàn)殒k鎳蓄電池放電的特殊性，要做檢測下給蓄電池放電，防止過放電，出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)而報(bào)廢。由于鎘鎳蓄電池已經(jīng)

4、成為小型變電站的必備設(shè)備之一，其運(yùn)行好壞直接關(guān)系到變電站終端的平安運(yùn)行。因此，要對鎘鎳蓄電池每日進(jìn)行檢測、補(bǔ)液、測量端電壓并做好記錄，保證鎘鎳蓄電池的良好運(yùn)行。 2 密封鉛酸蓄電池直流屏 由于鎘鎳蓄電池維護(hù)量大，一種免維護(hù)密封鉛酸蓄電池，簡稱閥控蓄電池或VRLA電池，開始得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)槭侨芊怆姵?，無須加水，這給維護(hù)帶來很多好處的同時，也給觀測和維護(hù)帶來困難。"免維護(hù)"這一名詞又給使用者帶來認(rèn)識上的誤區(qū)，導(dǎo)致使用者放松對蓄電池的日常維護(hù)管理 。其實(shí)所謂的“免維護(hù)僅指在蓄電池的運(yùn)行和浮充電過程中，不需要加水，而其他性能的檢測和維護(hù)還需要進(jìn)行，根據(jù)筆者多年的工作和對密封鉛酸

5、蓄電池直流屏的使用經(jīng)驗(yàn)，對影響閾控蓄電池壽命的因素，闡述如下： 溫度：閥控蓄電池對溫度較為敏感，密封鉛酸蓄電池的存放環(huán)境為-10°45°，存放環(huán)境在-10°30°環(huán)境下，應(yīng)該每隔6個月進(jìn)行一次不充電，存放溫度環(huán)境在30°45°時，應(yīng)每隔3個月進(jìn)行一次不充電。電池運(yùn)行環(huán)境溫為15-25，當(dāng)環(huán)境溫度超過25后，每升高10電池壽命就要縮短一半。 過放電：因?yàn)樾铍姵卦诠ぷ髦刑幱诟〕潆姞顟B(tài)，為了延長蓄電池的壽命，必須定期給蓄電池放電，但是過放電會影響到蓄電池的壽命。過放電現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有兩種：其一為蓄電池的定期放電，在這個過程中因?yàn)椴僮魅藛T的誤

6、操作導(dǎo)致蓄電池過放電；其二為交流電發(fā)生故障時，蓄電池自動向交流電路上的用電器輸送能量，產(chǎn)生放電。在交流停電或充電模塊損壞后，蓄電池組為負(fù)載供電期間，如果檢測不到位或不及時，當(dāng)蓄電池被過度放電到輸出電壓為零時，會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸付到電池的陰極外表，形成電池陰極的“硫酸鹽化。由于硫酸鉛本身是一種絕緣體，它的形成必將對電池的充、放電性能產(chǎn)生不好的影響。因此，在陰極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，其使用壽命就越短。 板柵的腐蝕與增長：板柵腐蝕是影響蓄電池使用壽命的又一重要原因。在開路狀態(tài)下，鉛合金與活性二氧化鉛直接接觸，而且共同浸在硫酸溶液中，它們各自與溶

7、液建立不同的平衡電極電位。正極柵板不斷溶解，特別是在過充電狀態(tài)下，正極由于析氧反響，水被消耗，H+增加，從而導(dǎo)致正極附近酸度增高，反柵腐蝕加速，如果電池使用不當(dāng)，長期處于過充電狀態(tài)，那么電池的柵板就會變薄，容量降低，會縮短使用壽命。 浮充電狀態(tài)對蓄電池使用壽命的影響：目前免維護(hù)蓄電池的工作原理根本都是蓄電池在工作狀態(tài)下，進(jìn)行浮充電，而且只充電不放電，這種狀況對蓄電池的使用壽命會產(chǎn)生影響。大量運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料說明，這樣會造成蓄電池的陽極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻急劇增大，使蓄電池的實(shí)際容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其標(biāo)準(zhǔn)容量，從而導(dǎo)致蓄電池所能提供的實(shí)際后備供電時間大大縮短，減少其使用壽命。 失水：免維護(hù)蓄電池不需要補(bǔ)充

8、水，但是蓄電池失水會導(dǎo)致電解液比重增加，電池柵板的腐蝕，使蓄電池的活性物質(zhì)減少，從而使蓄電池的容量降低而導(dǎo)致其使用壽命減少。蓄電池失水時，蓄電池的容量就會相應(yīng)的降低，當(dāng)蓄電池失水到達(dá)25%時，蓄電池的容量根本消失，致使蓄電池報(bào)廢。 3 電解電容儲能直流屏 二十世紀(jì)60-70年代，由于電解電容儲能直流系統(tǒng)，投資小，維護(hù)量小，在110KV以下小型變電站得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過多年的運(yùn)行暴露出一個致命的缺陷：由于儲能電容的容量只有數(shù)千微法，事故分閘的可靠性差。在全國范圍內(nèi)造成多起事故。目前這類直流系統(tǒng)面臨更新改造階段。 以上簡單概敘了變電站直流系統(tǒng)中的一些根本問題，當(dāng)然在實(shí)際工作中還會碰到這樣或者那樣的問題，但了解了這些問題的根本原因后，會對我們的工作產(chǎn)生積極的影響 參考