一例隐患看蓄电池组运维技术

一例隐患看蓄电池组运维技术马文成【摘要】某变电站阀控密封式铅酸蓄电池组在进行充放电时发生一起电池连接片松动引起放电中断的设备隐患，通过分析该隐患的成因及可能造成的严重后果而提出了解决的措施，从而提高蓄电池组运维技术以及直流电源运行的可靠性。关键词蓄电池组；隐患；运维技术；充放电0 引言为了确保直流电源运行的可靠性，我局于 2012 年对 110kV 及以上变电站直流系统及蓄电池组运维情况进行了深度隐患排查，并对各站蓄电组按规定进行了核对性充放电工作，在此过程中，发现一例阀控密封式铅酸蓄电池组电池连接片松动引起蓄电池组放电中断的隐患。阀控密封式铅酸蓄电池具有密封程度高，自放电率小，运行中几乎不产生危险气体，维护量小，大电流放电特性好、对工作环境要求不高等优点广泛应用于变电站直流系统 ［ 1］ 。下面以此阀控密封式铅酸蓄电池存在的隐患为例，浅议其运维技术特性。某日，我们对某站容量为 300AS 的阀控密封式铅酸蓄电池组进行核对性充放电工作，按规定在放电仪上设定好放电条件后开始放电。当放电至第 3 分钟时， 28 号、 29 号、 45 号电池电压瞬间急骤下降低于允许值而终止放电，事后通过分折检查发现此三只电池连接紧固螺杆松动使连接片虚接而造成接触不良，通过紧固螺杆后放电工作得以继续进行。此隐患若不及时发现解决有可能造成正常运行的蓄电池组直供全站直流负荷时，因放电电流大而电池连接片接触不良造成直流电源中断或连接片烧毁等事故，后果严重。1 造成该隐患的原因有1.1 施工人员责任心不强电池连接片紧固螺杆松动造成连接片接触不良未及时发现而带病运行多年首先因为施工人员责任心不强，施工过程中没有严格按照施工规范及工艺要求施工，没有逐个紧固蓄电池连接片是造成连接片松动的直接原因。1.2 验收人员把关不严蓄电池组投运前验收时，验收人员没有严格按照验收规范及标准进行认真逐个对蓄电池连接情况进行全面检查验收是问题没有及时发现的主观原因。1.3 电压监测装置监测线连接设计不当该组蓄电池电压监测装置引至蓄电池的连接线接于电池的两极柱镙杆上，正常时监测装置显示的是单体电池两极间电压，即电池电压，但不能很好的监测电池连接情况。1.4 运维人员运维工作不到位该组蓄电池在运行六年当中未能发现潜在的隐患，说明该蓄电池组运维工作不到位。具体有1.4.1 蓄电池电压人工监测工作不重视变电站蓄电池组在实际运行中按规定应每周进行一次抽测、每月一次普测，从而检查蓄电池运行状况。抽测时应以相对固定的蓄电池历次抽测数据及实际环境温度进行综合分折比较，对实测数据变化异常的蓄电池应加强监测，从而发现问题，以便采取相应措施。但实际运维工作中，往往存在不按时进行监测，或每次抽测时选择的蓄电池不相对固定，随意抽测的数据不能有效的对比分折蓄电池电压变化情况。有些运维人员往往认为蓄电池自带的电压监测装置可监视电池运行情况，只要其不告警说明电池无问题，因此对实测工作不重视，殊不知电压监测装置的告警值是取电池的最低允许电压值，此时电池已经明显有了问题，大大降低了直流电源运行的可靠性。1.4.2 蓄电池电压人工监测方法不当以上该组蓄电池每个电池连接片上方都盖有防尘及绝缘罩，在防尘罩的两端即电池极柱紧固镙杆上方留有一小孔，用于表笔测量电压用，恰好普测时若表笔置于电池螺杆上时显示的是两极柱间电压值，即单体电池电压，此时，测量单体电池电压值显示正常，而不能检查蓄电池连接情况。正常时蓄电池组浮充电运行，直流负荷主要由整流模块供电，蓄电池组通过的是较小的浮充电流，当电池间连接片虚接时，电压监测装置及普、抽测时单体电池电压显示正常值是因为电压监测装置与电池连接线、电池间连接片各异，监测回路电流极其微小，此时监测单体电池电压正常；抽测、普测时若表笔置于电池紧固螺杆上时显示的是两极柱间正常电压值，即单体电池电压，而电压监测装置监测的蓄电池组端电压同为充电机输出供蓄电池组充电或浮充电电压。因此，以上三种监测方法虽能监测单体电池电压及蓄电池组端电压，但不能反映整组电池连接状况，因此该隐患不易发现。当蓄电池组进行大电流充放电以及直供直流负荷时的大电流放电使电池连接片因接触不良而过热使虚接变为断接，从而将隐患进一步暴露。正常运行时蓄电池组连接片接触不良而接触电阻增大还会引起单体电池局部过热而快速劣化，因蓄电池的使用寿命与温升有直接关系，即温升越高，电池使用寿命越短，通常将控制蓄电池室环境温度作为蓄电池健康运行的前提之一。1.4.3 蓄电池组充放电工作不重视按蓄电池用直流电源运行与维护技术规程规定，新安装或大修后的阀控铅酸蓄电池组投运前应做一次全核对性充放电试验，以后每隔 2-3 年进行一次核对性放电试验，投运六年以上的应每年做一次核对性充放电试验 ［ 2］ ，从而检查蓄电池容量，发现劣化电池，以便采取相应措施。但实际运维工作中往往存在充放电工作不按时、不认真、不彻底。1.4.3.1 不按时进行允放电蓄电池充放电是一项复杂且耗时的工作，充放电时每个电池都要与放电仪接线来监测电池电压，接线时要按顺序依次连接，其接线复杂，任一电池接线错误都将导致此工作重新开始，因此，该项工作运维人员不愿按时积极开展。1.4.3.2 充放电工作不认真、不彻底蓄电池组充放电时当蓄电池连接片因大电流放电使连接处过热致虚接变为断接，此时，若不加以检查分析及处理，就直观判断为电池有问题而中止放电工作，会使问题得不到很好的解决。2 应采取的措施2.1 加强施工管理，重视过程控制蓄电池组在安装就位过程中，施工人员应严格按照规范及工艺标准认真做好每一项工作，任何纰露都有可能造成严重后果，监管人员应做好施工过程控制，及时监督控制施工人员的作业态度及方法，将隐患消除于萌芽状态。2.2 运维人员要严把验收关在新蓄电池组投运前，运维人员要严把验收关，按照蓄电池施工及验收规范要求蓄电池组在验收时应逐个检查电池连接正确、螺栓紧固 ［ 3］ ，施工工艺符合要求，电压监测装置各电压及电流值是否正常等，只有经过认真仔细的检查验收后才能为电池可靠的投运做好准备。2.3 改进电压监测装置连接线对于采用电池两极柱紧固螺杆上引线连接电压监测装置的，应通过改进措施采取在电池连接片过桥上直接引线至电压监测装置，这样即能监测单体电池电压，还能实时监控电池连接状况。2.4 加强蓄电池组运维管理工作2.4.1 提高运维人员责任意识责任心是做好每项工作的前提，即使有过硬的专业技术，而没有较强的责任心同样会使某项工作流于形式，同理蓄电池组的运维工作必须要以较强的责任心，严格按照运维工作要求，按时认真开展蓄电池运维工作并掌握电池运行状况，以便及时发现问题及时解决。2.4.2 改进蓄电池组运维工作方法2.4.2.1 认真执行蓄电池组检查维护制度蓄电池组电压人工抽测每周一次、普测每月一次。抽测时应按月轮流固定相应的蓄电池进行单体电压、温度、内阻、蓄电池组端电压、浮充电流值的测量并记录；普测时对全组蓄电池进行全面检查、测量。针对数据变化异常的电池，应结合历次数据、蓄电池温度、环境温度进行综合分析判断。正常时浮充电压值应保持在 2.23V N， 蓄电池室温应控制在 5℃ ～ 35℃之间，阀控铅酸蓄电池的温度补偿系数受环境温度影响，基准温度为 25℃时，每下降 1℃，单体2V 电池浮充电压值提高（ 3～ 5） mV。每月对蓄电池组进行一次清扫维护，并检查电池连接有无松动、生盐及脱落现象。2.4.2.2 改进蓄电池组人工测量方法蓄电池组电压人工普、抽测时，应将万用表的表笔置于电池两端连接片过桥上，这样即可测量电池端电压，同时还可检查电池间连接情况。对于整组电池电压过低时应调整增大充电机浮充电流，过高时降低充电机浮充电流。2.4.2.3 按时进行蓄电池组充放电工作蓄电池组充放电是检查核对电池容量，发现劣化电池的有效途径。蓄电池运维规程规定，核对性充放电时应按电池额定容量 I 10 放电率电流放电，对全站只有一组蓄电池的不应退出运行、也不能作全核对性放电，只能用 I 10电流恒流放出额定容量的 50，在此过程中，蓄电池组端电压不得低于 2V N，单体电池电压不得低于 2V。放电后立即用 I 10电流进行恒流限压充电恒压充电浮充电。若有备用蓄电池组作临时代用，该组蓄电池可作全核对性放电。有两组蓄电池的可先对一组蓄电池进行全核对性充放电，用 I 10电流恒流放出额定容量的 80～100，当蓄电池组端电压下降到 1.8V N，或单体电池电压下降到 1.8V 时停止放电，隔（ 1～2）小时后，再用 I 10 电流进行恒流限压充电恒压充电浮充电。新投蓄电池组应进行全核对性充放电，若第一次全核对性放电，便放出了额定容量，不再放电，充满容量后便可投入运行［ 2］ 。运行多年的蓄电池组第一次充放电时若放电容量未达到额定容量值而终止放电，不应认为该组蓄电池已劣化，因为运行多年的蓄电池组因损耗等原因其实际容量已达不到额定值，此时应进行三次充放电，若三次充放电后容量仍达不到额定容量的 80以上，才能确认该组蓄电池已劣化，需要更换。3 结论蓄电池组运维工作的好坏，直接影响到直流电源运行的可靠性，当站用电源故障而蓄电池组因潜在的隐患不能提供直流电源时，变电站将会失去控制、监视、保护、通信能力而失控并陷于瘫痪。蓄电池组连接片松动引起直流电源中断现象不是个案，本人在后来某座新投变电站投运验收时，因前车之鉴，在检查电池连接情况时，发现整组电池 40的电池连接片松动。因此，蓄电池组运维工作的认真执行，才是确保直流电源安全、可靠运行的前提之一。参考文献[1] 天津市电力公司 . 变电运行现场操作技术 [M]. 北京中国电力出版社， 2004.[2] DL/T 724-2000. 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程 [S]. [3] GB/50172-92. 电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范 [S].