变电站HAWKER蓄电池失效分析及对策措施

摘要：变电站蓄电池是一个杂乱的化学/电化学过程系统，在变电站使用过程中很难精确判断电池的健康状况，给变电站安全运转带来危险。本文研究了阀控式密闭铅酸蓄电池失效的各种原因，并针对性地提出有效的应对措施。经过蓄电池的优化规划和科学合理保护办法，延伸蓄电池使用寿数，提高蓄电池可靠性，使得蓄电池在事端状况下充分发挥其效能，保证变电站乃至整个电网的安全运转，以供参阅。

要害词：变电站；蓄电池失效；对策

1变电站中蓄电池的效果

跟着对变电站综合自动化和智能化要求的提升，越来越多的继保设备、通讯设备、智能测控设备被“装备”至变电站。出于作业稳定性考虑，这些设备的部分功用须由直流电源来完成。在正常状况下，直流电源由直流屏的变流模块产生；毛病状况下（即所用变中止输出交流电气量），直流电源则须依靠蓄电池输出。因而，蓄电池在变电站中首要作为事端后备而存在。

2变电站蓄电池失效原因分析

阀控式密闭铅酸蓄电池（VRLA）具有安全性好、技术成熟、价格便宜、保护作业量小等优势，被广泛地应用变电站系统。

2.1正极板栅腐蚀

正极板栅腐蚀是VRLA电池的一种最为常见失效模式。铅酸蓄电池的板栅处于强酸性，强氧化及高电位环境中，正板栅合金是热力学不稳定的，氧化腐蚀过程是不可防止的。在正极板栅外表金属铅会氧化构成一层细密的氧化膜，阻止电解液与板栅合金的直触摸摸，使得氧化膜覆盖下的合金处于钝化状况，减缓了板栅的腐蚀速率，使得蓄电池具有较长的使用寿数。

2.2负极汇流排腐蚀

负极汇流排腐蚀是VRLA电池特有的规划结构引起的一种失效模式。因为贫液和氧复合的特性，负极汇流排外表电位跟着离开集群距离的增大而升高，使负极汇流排电位高于PbSO4/Pb的平衡电位，金属铅会产生缓慢的腐蚀转化为粉末状PbSO4晶体。当腐蚀严峻时，汇流排外表乃至内部会产生严峻的粉化，导致其机械强度的下降，在应力的效果下汇流排产生开裂，然后导致电池断路失效。

2.3热失控

热失控是指蓄电池在恒压充电时，电流和温度产生一种堆集性的相互促进的效果，并逐渐损坏蓄电池的现象。因为VRLA电池采用密封贫液紧装配式规划，电池散热性较差，大量热量堆集在蓄电池内部，引起电池温度迅速升高。温度升高又使电池内阻下降，导致浮充电流增大。增大的浮充电流使蓄电池内部温度进一步升高，升高的温度又使浮充电流增大，不断重复构成恶性循环。当浮充电流添加到足够大时，VRLA电池便产生热失控，电池槽体产生膨胀变形，最终导致电池失效。

2.3电池漏液

蓄电池密封不严或许电池壳体决裂都会引起电池漏液。一般蓄电池漏液首要因为蓄电池壳盖之间密封不严或许极柱腐蚀爬酸造成的。别的，尽管蓄电池外壳采用强度较好的ABS和PP两种聚合物高分子材料，但在运输、堆放、装置的过程中因为碰撞跌落等原因而导致蓄电池壳体损坏决裂，也会导致电池漏液。蓄电池漏液简单导致极柱及衔接排腐蚀，添加触摸内阻，引起极柱衔接处温度升高，严峻时乃至或许引发蓄电池壳体焚烧。除此之外，蓄电池漏液必然引起蓄电池失水，导致电池容量下降，寿数丢失。

3蓄电池科学运维

3.1定期对蓄电池进行核对性放电试验

蓄电池在浮充运转过程中不可防止会产生老化失效，如何精确判断电池容量，及时发现失效电池关于提高变电站运转的安全性具有重要意义。核对性容量放电是精确丈量电池容量的唯一办法。这种办法能够发现单体蓄电池的容量不足以及外部电路的异常，提高蓄电池运转的可靠性。同时，核对性放电能够消除负极在浮充过程中的堆集PbSO4晶体，防止构成不可逆的硫酸盐化，引起电池容量丢失。一般来说，每隔1～2年对VRLA电池进行一次核对性放电，运转了6年今后的VRLA电池，应每年做一次核对性放电，重要变电站应适当缩短核对性容量放电周期，以便及时发现问题，提高变电站安全性。

3.2加强蓄电池的日常保护

蓄电池失效除了直接体现在放电容量下降外，有些失效模式还会反映在电池运转工程中的电流，温度，电压及内阻等参数的改变。因而，加强日常对蓄电池组外观、浮充电压、内阻、温度等参数的检测保护，能够尽早发现电池失效，下降比如电池漏液起火，负极汇流排开裂（断路失效）等严峻的安全危险。

3.3正确设置蓄电池的浮充电压

VRLA电池一般经过浮充来补偿电池自放电以及维持氧复合循环的需求，使得电池能够保持在最佳的作业状况。浮充电压是VRLA电池运转作业的要害参数。浮充电压过高，浮充电流随之增大，腐蚀电流和氧复合电流增大，板栅腐蚀以及水损耗加剧，电池使用寿数下降；浮充电压过低，电池不能处于欠充电状况，引起负极不可逆硫酸盐化，导致电池容量衰减、使用寿数缩短。因而，有必要合理设定VRLA电池浮充电压值。不同的VRLA电池生产厂家对浮充电压的要求不同，一般设定2V型蓄电池的浮充电压值在2.23～2.27V之间。VRLA电池性能受环境温度的影响，浮充电压需求随环境温度改变而修正，即进行温度补偿，通常状况下基准温度为25℃，当温度每下降1℃，2V电池浮充电压值应添加3mV，反之应下降3mV。

结束语

总的来说，蓄电池是变电站直流系统中核心部件，为二次系统的正常运转提供保证。然而，蓄电池过早失效的状况常有产生，给变电站安全运转带来的风险。本文针对影响阀控式密封铅酸蓄电池寿数的要素提出了改进蓄电池规划和科学运维的应对措施，然后有助于延伸蓄电池使用寿数，提高蓄电池可靠性，保证变电站的安全运转。