蓄电池的正确使用和维护

刘亚波 孙兴

摘 要：蓄电池是变电站直流系统的一个重要组成部分，蓄电池在供电可靠性保障和提高方面起到了十分重要的作用，现阶段使用较为广泛的蓄电池主要是全密封铅酸蓄电池，这类蓄电池具有免维护的优点，但相应地，电池密封也给蓄电池的日常维护和巡视带来较大困扰。

关键词：蓄电池；正确维护；使用

1 影响蓄电池正常使用寿命的因素（主要指免维护的铅酸蓄电池）

1.1 运行环境温度因素。周围运行环境温度较高是影响蓄电池正常使用寿命的重要因素，大部分蓄电池的生产厂家要求蓄电池的正常运行环境温度应在15～20℃之间，蓄电池在正常使用时，随着周围环境温度的升高，蓄电池的放电能力也会得到相应提高，但是若周围环境温度超过25℃时，温度每升高10℃，蓄电池的正常使用寿命就会减半。

1.2 蓄电池的过度放电。对蓄电池来讲，被过度放电也是影响蓄电池正常使用寿命的另一个重要因素。这种现象主要发生在变电站交流电源停电以后，使用蓄电池作为负载的供电电源期间。当蓄电池被过度放电时，尤其是当蓄电池过度放电到输出电压接近零时，会导致电池内部电解液中大量的硫酸铅被吸附到电池内部阴极导体的表面，导致电池阴极发生“硫酸盐化”现象。由于硫酸铅属于绝缘体，在阴极导体表面大量形成会对电池的充、放电性能产生不利的影响，在阴极导体表面形成的硫酸铅越多，蓄电池的内阻将变得越大，电池的性能就会越差，使用寿命就缩短。

1.3 板栅腐蚀程度。板栅的腐蚀，也是影响蓄电池正常使用寿命的重要因素。在蓄电池开路的状态下，蓄电池内部阴极导体铅合金与活跃的二氧化铅直接接触，并且共同浸泡在硫酸溶液中，它们各自与硫酸溶液建立起不同的电极电位。正常使用过程中，蓄电池正极栅板会不断溶解，特别是在蓄电池过度充电情况下，正极由于发生析氧反应，H2O被消耗，H+不断增加，从而导致正极附近溶液pH值下降，板栅的腐蚀速率增加。因此，如果蓄电池使用维护不当，长期处于过充状态时，蓄电池的板栅就会溶解变薄，导致蓄电池容量降低，使用寿命缩短。

1.4 电解液失水。蓄电池内部电解液失水，是影响其正常使用寿命的因素之一，蓄电池的电解液失水会导致电解液浓度增大，电池栅板的腐蚀速率增加，蓄电池电解液中活性物质逐渐减少，进而导致蓄电池的容量降低、使用寿命减少。

1.5 长期处于浮充状态。目前，变电站中蓄电池大多都处于长期的浮充状态，只进行充电，而不进行放电，这种状态很不科学。大量运行实践统计表明，长期处于浮充状态会发生蓄电池阳极极板钝化现象，从而使蓄电池的内阻急剧加大，进而导致蓄电池所容量大大减小，影响其正常使用寿命。

2 蓄电池正确运行和维护措施

2.1 如果运行条件允许，应当把蓄电池安装在独立的安装有空调的蓄电池室内，使其工作在合适的温度范围内 （15到20℃之间）。

2.2 保持蓄电池室和蓄电池本体的清洁。安装调试好的蓄电池，其极柱均应涂抹一层凡士林，防止其极柱发生腐蚀。

2.3 严格遵守蓄电池放电后“恒流均充”再“恒压浮充”的充电规律要求，蓄电池组建议增加智能充电装置，以便在蓄电池放电后能得到合理的充电。

2.4 针对供电可靠性较高，很少发生停电问题，长期处于浮充状态的的变电站蓄电池来说，应当定期对其进行活化和核对性充放电。在正常的运行维护工作中，应该每隔2～3个月，人为的对直流电源的交流进线断电，或利用备用蓄电池组使用核对性放电仪，对蓄电池进行一次核对性放电，同时要注意加强监控，不能使蓄电池放电过度，放电幅度应在30%到50%之间；放电后，再重新对其进行充电。这样的可以延长蓄电池的正常使用寿命，保持蓄电池的容量。

2.5 针对变电站新安装的蓄电池，在使用之前一般都要进行一次长时间充电，称为初充电，在初充电时，充电电流应保持在其额定电流的十分之一。初充电之后，蓄电池方可投入正常使用。

2.6 配置蓄电池在线监测装置，对蓄电池合、控母电压、单节电池电压、电池内阻进行在线测量和分析，对于超限数据在线监测装置会通过调度数据网及时上传告警信息，以便使运维人员能够及时发现蓄电池缺陷，并采取恰当的措施进行处理，避免事故的发生。

3 措施实施

3.1 对蓄电池运行环境进行调查，发现不符合运行环境要求的及时整改。在调查中，发现纪沟道口大功率UPS电源室空调损坏，中央变电所、大东变电所未安装空调，不能满足蓄电池运行要求的合理温度，对于此环节，我们申请对损坏的空调进行了维修，对未安装空调的变电所申请安装了空调，保证蓄电池的运行温度。

3.2 检查蓄电池，防止渗液和腐蚀。在对单位所属蓄电池巡视检查中，发现纪沟道口大功率UPS电源蓄电池未涂抹凡士林，部分蓄电池已经出现极柱腐蚀现象，对于出现极柱腐蚀的蓄电池及时进行清理，并将全部蓄电池涂抹了凡士林。

3.3 蓄电池充电装置及巡检装置的改进。经过统计，蓄电池充电装置均至少配置有一台智能充电机，暂时不需要进行大的改动；对于蓄电池巡检装置，2010年左右改造的直流系统（双充电机），均未装设该装置，2012年以后改造的直流系统，均改造为高频开关电源，均配置有电池巡检装置。改进措施：增加蓄电池巡检装置。

3.4 加强运行值班人员培训，建立严格的蓄电池维护保养制度。在检查维护中，我们发现，相当数量的运行值班人员对直流系统，对蓄电池知识了解较少，这就给蓄电池正确的维护带来很多困难，针对这一情况，我们加强了对运行值班人员的培训，共分4批，对所有运行值班人员进行了全面细致的培训；并且，制定了相应的蓄电池维修保养制度，通过制度约束和人员培训，增强运行值班人员责任心，减少因人为因素造成的蓄电池故障。

3.5 购置智能蓄电池充放电装置，对我单位所属变电站的蓄电池进行一次全面充放电检查。在项目实施过程中，我们发现，按照人为中断交流电进行蓄电池放电的办法，对蓄电池很多参数监测不到，对蓄电池放电容量也不好控制，为此，我们申请购置了智能蓄电池充放电装置，对公司各变电站蓄电池进行“健康查体”；并且规定每一季度进行一次蓄电池充放电活化检查，并将此规定写入制度中。

4 结论

随着三栋兖矿集团铁运处电网改造的顺利实施，大部分变电所直流系统蓄电池更换为免维护铅酸蓄电池，运行维护中最重要的一点就是加强对蓄电池的管理，规范日常巡视、维护和保养行为，采用科学的方法延长其使用寿命，保证直流系统的安全稳定运行。