变电站蓄电池容量管理系统

变电站蓄电池容量管理系统

曾文江

海南输变电检修分公司，海南，儋 州 571700

〖摘 要〗阀控式密封铅酸蓄电池在变电站中广泛使用，因阀控式密封铅酸蓄电池失容问题引起电网故障扩大经常发生，如何管理阀控式密封铅酸蓄电池容量已经成变电站直流系统非常严峻问题，随着科技的发展直流系统充电机还停留在开口式电池充电方式长期浮充、定期均充模式，而阀控式密封铅酸蓄电池容量智能管理非常滞后。介绍阀控式密封铅酸蓄电池长期充电的危害及阀控式密封铅酸蓄电池在线浅放浅充电益处。

〖关键词〗蓄电池在线浅放电；智能管理蓄电池容量；蓄电池容量管理系统

发电厂、变电站中直流电源系统主要为保护、控制等设备提供工作电源，为确保直流系统的供电可靠性，均采用蓄电池组作为后备电源。毫不夸张的讲，蓄电池组的可靠性最终决定直流系统的可靠性，进而对电网的稳定运行产生重大影响。随着科技的发展和进步，大量的新设备和新技术的应用，使得变电站直流系统的工作能力得到了进一步地增强。但与此同时，在其运行维护方面，也面临着技术及管理思想的落后局面。作为电力系统中一个十分重要的部分，对于变电站直流系统，首先应当理解其基本构成和原理，并结合其中的常见问题，对其运行维护的方法和措施加以明确，才能够确保电力系统的正常运行。近20年来，直流电源系统的控制PLC系统智能化、充电装置高频可控智能化、蓄电池由前开口铅酸电池到现在广泛使用的阀控铅酸电池、绝缘监测装置智能化都采用了新的技术。

电池的结构发生了变化，但充电方式的并未改变，而是继续采用早期开口铅酸电池的充电方式，即定期均充，长期浮充的运行方式。该充电方式是以部分容量偏小蓄电池过充为代价，而不让容量大的蓄电池欠充。过充电的首要危害是析气量成倍增加，水的再化合反应效率降低，导致容量小的电池失水。对于以前开口铅酸电池，是富液型电池，还可根据液面、酸的浓度等补充水和酸，因而过充电引起的电池失水问题不大。但阀控铅酸电池是贫液型电池，也不可以加水，过充电引起的电池失水，使得阀控铅酸电池的使用寿命和容量常常不能达到预期值，过多失水，甚至使电池干枯，电池容量和寿命都将迅速下降。为什么厂家设计使用寿命12年蓄电池在变电站良好的运行环境下大部分只运行不到五、六年就出现蓄电池容量不合格的情况，是什么原因呢？是因直流控系统制PLC系统缺少了一个容量管理系统，长期于来变电站直流控制系统只为蓄电池提花长期浮充方式和定期匀充方式，而蓄电池出厂很难做到容量内阻一致性，存在一定的容量差别，就会导致容量偏小蓄电池过充，蓄电池过充带来怎么样的危害？电池过充电，电池的正极就会产生氧气，转移到负极上面转换产生氧复合反应，会产生大量的热。因此过度的充电会转换成热量，使电池的温度升高，如果不加以及时的控制，就会造成电池大量的失水，严重的会生成热失控现象，就会造成电池的容量减少，甚至会变形。蓄电池欠充带来怎么样的危害？，电池经常处于充电不足的情况，那么基本上它就会逐步的形成一种又粗又硬的一种硫酸铅，它是不能够溶解的，蓄电池活性物质下降，导致电池容量会很快的衰减。目前直流控系统制PLC系统智能化提高了蓄电池单体电压巡查准确度，增加了单体蓄电池内阻采样，但还是不能反应出蓄电池真实存在的容量，最有效检查蓄电池组容量的方法是通过放电试验来检查蓄电池组容量，蓄电池放电周期为4年内的蓄电池每两年一个周期，4年后每年一个周期。但常有蓄电池在下一个放电试验周期内因内部故障而导致某节蓄电池失去容量，不容易发现，因为系统时刻在给蓄电池充电，这是外部加给蓄电池的电压。所以即使某节蓄电池发生内部故障，故障蓄电池还是显示正常充电电压，当站用电出现故障时，蓄电池因失去容量导致开路使保护装置失电,开关不能跳闸造成开关柜烧毁、跃级跳闸、主变烧毁事件时有发生。这是因为检查蓄电池容量只能通过周期性试验，而周期内没有有效的方法检查蓄电池组容量，为此应想办法解决周期内失去容量检查方法，直流控系统制PLC系统应加增一个容量监控程序，通过升级直流监控系统，给直流监控系统加一个自放电程序，系统每30天自放电一次让蓄电池带全站负荷来检查蓄电池容量。方法为每30天让充电机浮充电压自动转为210V,这样蓄电池就处于带全站负荷放电状态，一般变电站全站直流负荷占蓄电池10小时放电率的20%~50%之间的容量，如变电站蓄电池400安时，10小时放电率40安,全站直流负荷在8个电流~20个电流之间，相当于0.02C~0.05C放电率放电，通过这样带负荷达到在线浅放电核容，来检测蓄电池是否满足事故状态下2小时供电要求，有效补充了人工周期核对容量试验周期内蓄电池发生内部故障而不被发现隐患。通过这样浅放浅充电使蓄电池得到很好的活化，平时过充蓄电池不会大量的失水，平时欠充蓄电池不会积垒硫酸铅，正极析出氧气负极析出氢气的气体通道也不会长期一种状态而产生气体通道堵塞，有效激活蓄电池延长蓄电池的使用寿命。

直流系统监控器PLC容量检测程序设计思路，每30天直流系统浮充电压自动转为210V两个小时，这样就可以让蓄电池带全站直流负荷2小时来检查蓄电池容量情况，设置单体蓄电池下限告警值为2V,当蓄电池组2小时内带负荷有单体蓄电池低于2V视为异常蓄电池组，报检修班组做全核容试验。带负荷两小时无单体蓄电池电压低于2V告警视为正常，按正常周期做核容。浮充电压自动转为210V让蓄电池带全站负荷即使有单体蓄电池开路保护系统也不会失压，充电机还在线。方案优点：其一、投入资金少，只需在监控器PLC程序增加一个容量管理程充就可以，不需要增加放电设备；就能有效的发现试验周期内故障失去容量蓄电池；其二、通过自放有效激活蓄电池延长蓄电池的使用寿命。