电厂蓄电池直流系统故障分析与改进

冯敬文 广东粤电湛江生物质发电有限公司 广东湛江 524300

电厂蓄电池直流系统故障分析与改进

冯敬文 广东粤电湛江生物质发电有限公司 广东湛江 524300

直流系统运行过程中，普遍存在蓄电池老化、电池监控技术落后、充电方式存在缺陷等问题，针对这些问题，本文提出了改进监控设计、采用均衡充电、利用分布式思想重新设计接线方案三条措施，提升系统运行可靠性与稳定性。

直流系统；蓄电池；改进

0　引言

随着技术不断进步，设备水平的不断提高，电厂直流系统设计越来越复杂，电源容量也是在不断的增加。但是由于受到工作环境、维护不当等多方面因素的影响，在一定程度上限制了蓄电池组的使用寿命，使得蓄电池的使用寿命远远的低于其设计寿命，对直流系统产生较大消极影响，并最终对电厂安全带来极大安全隐患。针对直流系统在工作过程中所面临的问题，本文结合直流系统实际工作环境对系统进行技术改造，提升系统可靠性与稳定行，保证电网的安全运行，提高社会经济效益和社会效益。

1　蓄电池直流电源系统存在故障

1.1蓄电池老化

厂家在购买蓄电池时，受到蓄电池商家误导，工作人员不能够正确认识免维护蓄电池，盲目的认为电池不需要维修和维护，导致在电池在工作过程中，长期没有受到工作人员检查和维护，工作人员也不能够及时掌握蓄电池的工作状态和性能状况，经过一段时间，造成蓄电池严重老化，电池容量急剧降低，影响断路器正常工作，对直流系统的安全工作埋下隐患。

而且在直流系统中，蓄电池组一般采用串联的形式连接，但是在不断的充放电过程中，各个单个蓄电池的化学成分的差异以及工作历史的不同将会扩大电池的不一致性，造成电池容量的不同。这样在同一充放电的条件下，由于单个蓄电池的过充或者欠充而出现失效的现象，进而对整个蓄电池组的正常工作以及寿命造成影响。

1.2蓄电池监控技术落后

目前蓄电池检测系统落后，只能够对蓄电池的电量、电流进行检测，而对于单体蓄电池的内部内阻、运行温度不能够实时检测，没有报警功能。特别是在蓄电池工作的过程中，不能够对蓄电池的容量进行精确检测，这样会导致蓄电池在供电过程中可能不能够按照系统设计的要求给一些重要设备持续供电，给系统安全下隐患。

1.3直流系统充电方式存在问题

目前采用的充电方式有恒压充电、恒流充电以及按电池最大能力充电三种方式。其中，恒压充电方式是采用恒定电压的方式充电，其优点是容易实现，方便控制，但是由于所使用的电池一般内阻较小，导致电池内部活性物质脱落，蓄电池温度急剧升高，对电池伤害大；恒流充电方式充电效率低、能耗高，控制复杂难度大。按电池最大能力充电能够既能够满足充电效率，又能够对电池起到极好的保护作用，但是实际应用难度极大，只存在理论可能性。

1.4直流系统接线方式存在问题

目前，直流网络系统越来越复杂，其在工厂的分布也是更加的广泛，包括循环水流系统、燃料直流系统等，而且每一个直流系统可能又包含多个直流分配屏，导致出现直流接地现象时，难易查找。而且系统绝缘装置的现场效果有限，当出现接地时，只能够检测到报警信号，而不能够实现精确定位。

1.5直流系统接地故障

在实际直流系统运行中，由于人为、自然以及气候等因素的干扰，发生绝缘老化、直流电源与外壳发生接触等现象，造成导致直流系统发生接地故障。接故障是直流系统中最常见故障，对直流系统的正常运行带来严重的潜在的威胁。

2　直流系统常见故障的解决方法及措施

2.1蓄电池技术方案改进

针对目前蓄电池存在监控不足、不能够对电池的整体状况进行有效评估的缺陷，可利用嵌入式技术设计一种新的蓄电池在线监控装置，能够实时的对蓄电池工作状况进行检测，获取蓄电池在工作状态下的各种数据。

针对蓄电池组中的蓄电池特性不一致而导致缩短蓄电池寿命的问题，可采用均衡充电的方式解决。所谓的均衡充电就是指在充电是指通过设计电路，对单体充电的蓄电池的充电情况进行适当的检测控制，保证单个蓄电池的充电容量会根据充电的过程而趋于平衡，保证每个单体电池充电容量达到最大而又不至于过冲。均衡充电能够很好的消除串联蓄电池组不一致性所带来的影响，提升直流系统工作的稳定性与可靠性。

2.2针对直流系统接线方式的改进

针对现有的接线方式，可采用分布式思想，根据发电厂、变电站设备的重要性进行划分，然后分区域进行布线。分布式布线的原理在布线的时候设计DCDC模块，将电源侧和负荷侧隔离开来，这样可以使得一、二次之间没有电的联系，消除了由于绝缘降低或者是负荷侧接地而对直流系统造成的影响，同时也减少故障缩小范围，便于查找。

3　结束语

蓄电池直流系统不仅能够给重要设备、断路器和保护电路等提供电源支持，而且当发生意外时，还能够作为安全照明电源使用，保证电力系统正常运行。但是在实际直流运行过程中，普遍存在蓄电池老化、电池监控技术落后、充电方式存在缺陷等问题，针对这些问题，本文提出了三条改进措施，首先是设计一种新的监控方案，利用嵌入式技术，实时的对电池组的工作状态进行监控，其次是采用均衡充电方式对蓄电池组进行供电，最后是改变现有接线方式，采用分布式思想重新布线。通过以上措施，对现有的直流系统进行改进，以期待在工作过程中降低系统故障率，提高系统安全可靠性。

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