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摘 要：变电站直流电源是非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合闸及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全。本文通过分析影响蓄电池安全运行原因，找出了影响阀控式蓄电池运行质量问题，制定了阀控式蓄电池日常运行管理办法。
关键词：阀控式蓄电池 高频开关电源 热失控
变电站直流电源是非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合闸及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全，随着变电站自动化程度的提高，尤其是微机保护的应用，对蓄电池可靠性及自动化程度提出了更高要求。随着计算机技术的发展，大规模集成电路的出现，电池性能的不断完善，直流系统在供电安全性和可靠性方面有了很大提高，蓄电池的维护工作量减少许多，阀控式密封蓄电池因为有突出特点已被广泛应用，尽管如此，与电源系统配套的阀控蓄电池，仍然经常地出现一些故障，最初，我们使用阀控蓄电池时，曾称作“免维护电池”，这实际上是一种误解，我们应时刻牢记免维护不等于不维护。因此，在变电站对阀控电池也同样应加强管理和维护。
在目前情况下怎样维护好蓄电池呢？首先，我们先分析一下可能发生电池发生故障的原因：
1、用户使用维护不当造成过充电至使电池外壳鼓肚。
2、产品制造质量，阀帽与阀座在顶面的接触部位发生异常粘连造成电池不能向外排气造成。
3、充电机失去控制或误调充电机造成充电电流超过规定值且时间较长。
4 、电池内部质量发生变化，内阻增大。
5、浮充电压值设定过高。
通过原因查找不难看出，影响阀控式蓄电池运行质量问题，由三个方面决定的：一是产品质量，二是安装质量，三是运行维护质量。这三个方面应该说都是十分重要，产品质量是保持电池有较好运行质量的关键。安装质量包括储存、运输、安装、容量试验等多个方面，这些方面会直接影响阀控式蓄电池以后运行维护工作，如：在紧固极桩时，力量不能过大，不能过小，过大会使极桩内铜套溢扣，力量太小，又会造成与极桩接触不良。对于维护质量，也是确保阀控式蓄电池正常运行的重要方面。如果维护质量较高，就能使阀控式蓄电池发挥最大的效能和延长使用寿命。因此，变电站人员要充分理解阀控式蓄电池产品说明书的各项要求前提下从事维护工作，并在维护工作中弄清楚以下几个方面。
1、蓄电池设计结构上的因素
极板的腐蚀：对浮充电使用的蓄电池，板栅腐蚀是限定电池寿命的重要因素，在电池过充电状态下，负极产生水，降低了酸度，而正极反应产生H+，加速了正极板栅的腐蚀。水损失：由于再化合反应不完全及板栅腐蚀引起水的损失，当每次充电时，由于产生气体的速率大于气体再化合速率，导致一部分气体逸出，造成水的损失。正极栅的腐蚀也是造成水损失的因素之一。枝状结晶生成：当电池处于放电状态，或长期以放电状态放置，这种情况下，负极pH值增加，极板上生成可溶性铅颗粒，促进板状结晶生成穿透隔膜造成极间短路，使蓄电池失效。负极板硫酸盐化：由于自化合反应的发生，无论蓄电池处于充电或放电状态，负极板总有硫酸铅存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅，使电池容量减少，导致电池失效。热失控：在充电过程中，电池内的再化合反应将产生大量的热能，由于蓄电池的密封结构使热量不易散出，以及周围环境温度升高，导致浮充电流的增大，进而使浮充电压升高，以致蓄电池温升过高而失效。
2、温度与容量的关系
阀控式密封蓄电池受温度影响较大，长期工作温度每升高10℃，蓄电池的容量会减少一半，蓄电池说明书是25℃时，蓄电池的容量为100%，根据蓄电池容量与温度的关系，变电站维护人员应根据环境温度变化合理调整电池充放电电流.浮充电压，例如：环境温度以25℃为标准，温度每升高1℃，电压下降3mv，蓄电池完全充电后如环境温度高于25℃其资方自放电达50%，所以，应合理控制好蓄电池的使用环境温度，使其尽可能保持在22℃-25℃之间.
3、充电.放电与电池寿命和容量之间的关系
3.1充电与寿命之间的关系
对于变电所现采用高频开关电源，国内外大量研究表明，充电方式决定了蓄电池的使用寿命，有的电池组说是使用坏的，不如说是充电方式选择不当损坏，在这方面很多厂家都做过类似的实验，并在说明书中提出要求，在一般情况下，阀控密封蓄电池浮充电压：2.25v/单体电池电压，均充电压：2.4v/单体电池电压，限流保护取电池10小时率容量×1/10+站内正常负荷电流，即取0.1С10。如果将蓄电池分成两组进行实验：一组采用普通恒压限流方式进行全容量实验，另一组采用阶段恒流充电方式控制充电容量实验，则出现两种截然不同的寿命，其中采用阶段恒流充电方式的电池组寿命较长。可见，目前广泛采用的恒压限流充电方式是有缺陷的。
3.2放电与容量的关系
大家知道，按一定电流放电，放到终止电压后仍继续放电，当电池单节低于1.8v时，会造成过放电，不同倍率的放电电流会造使蓄电池有不同的容量。在变电所直流系统运行中，我们应该注意到小电流放电会使电池形成硫酸铅，而大电流放电产生硫酸铅晶体速度要比小电流条件下慢，如果长期小电流放电，硫酸铅得不到分解，必然会影响蓄电池容量和寿命。
4、电池组电压压差即不均衡性对阀控式蓄电池的影响
由于阀控式密封蓄电池无法测量电解液比重，因此，要准确了解容量，就要每年对其进行核对性容量实验。最可行的方法是采用蓄电池巡检和落后电池处理，落后电池只有在放电状态下才能正确判断，在放电时一组蓄电池中电压降低最快的就是落后电池。在不脱离负载情况下，可对性能最差一只进行放电，它的容量就代表整组电池的容量，所以检查电池组压差对了解电池状况有重要作用。目前国内标准压差是0.5v，发达国家是0.2v。
5、热失控现象
由于阀控电池的设计为少液，电池中注入的电解液吸附在玻璃纤维板上，当充电电流增大时，就需要安全阀来释放气体，当热量来不及扩散，使温度剧增，就形成热失控，热失控产生原因还有浮充电压过高、安全阀故障、电池失水、内阻增大、容量衰减等原因，发生热失控现象，内部压力增大，外壳材料额定承受压力为40kpa，此时再有充电电流或大的放电电流，蓄电池就会爆炸或鼓肚，所以，对电池的热失控应高度重视.
根据以上分析，在对阀控密封蓄电池运行管理工作中，变电站值班人员应做到：
（1）条件允许的情况下，控制好蓄电池环境温度22-25℃。
（2）任何情况下，严格按厂家给定的额定数据设定浮充电压，不得超过浮充值，并根据温度变化调整浮充电压值。
（3）安装结束后，投入运行前需补充充电，事故放电后需短时间补充电。
（4）值班人员每天检查设备运行情况∶ 电池电压、电池电流、母线电压、母线电流，定期实测单体电池电压，发现问题及时处理。
（5）值班人员在巡检时，应注意电池外壳温度变化，发现温度升高，及时把蓄电池退出运行，查找温升原因。
（6）值班人员定期检查阀控蓄电池的安全阀，并仔细观察安全阀周围有无污点，以次来确定安全阀是否损坏。
（7）严格按厂家使用维护说明书整定浮充、均充电压，并且在设备巡检中效准，防止充电装置故障造成过充电。
（8）加强对“落后”电池的管理，发生压差报警应立即巡检单体电池，发现电压有明显变化，应马上采取措施。
总之，在变电站维护工作中，要重视“免维护”蓄电池的维护管理，不断提高维护水平，使阀控电池充分发挥其效能，保证变电站二次设备的安全运行。
关键词：阀控式蓄电池 高频开关电源 热失控
变电站直流电源是非常重要的一种二次设备，它的主要任务就是给继电保护、开关分合闸及控制提供可靠的直流操作电源，其性能和质量的好坏直接关系到电网的稳定运行和设备安全，随着变电站自动化程度的提高，尤其是微机保护的应用，对蓄电池可靠性及自动化程度提出了更高要求。随着计算机技术的发展，大规模集成电路的出现，电池性能的不断完善，直流系统在供电安全性和可靠性方面有了很大提高，蓄电池的维护工作量减少许多，阀控式密封蓄电池因为有突出特点已被广泛应用，尽管如此，与电源系统配套的阀控蓄电池，仍然经常地出现一些故障，最初，我们使用阀控蓄电池时，曾称作“免维护电池”，这实际上是一种误解，我们应时刻牢记免维护不等于不维护。因此，在变电站对阀控电池也同样应加强管理和维护。
在目前情况下怎样维护好蓄电池呢？首先，我们先分析一下可能发生电池发生故障的原因：
1、用户使用维护不当造成过充电至使电池外壳鼓肚。
2、产品制造质量，阀帽与阀座在顶面的接触部位发生异常粘连造成电池不能向外排气造成。
3、充电机失去控制或误调充电机造成充电电流超过规定值且时间较长。
4 、电池内部质量发生变化，内阻增大。
5、浮充电压值设定过高。
通过原因查找不难看出，影响阀控式蓄电池运行质量问题，由三个方面决定的：一是产品质量，二是安装质量，三是运行维护质量。这三个方面应该说都是十分重要，产品质量是保持电池有较好运行质量的关键。安装质量包括储存、运输、安装、容量试验等多个方面，这些方面会直接影响阀控式蓄电池以后运行维护工作，如：在紧固极桩时，力量不能过大，不能过小，过大会使极桩内铜套溢扣，力量太小，又会造成与极桩接触不良。对于维护质量，也是确保阀控式蓄电池正常运行的重要方面。如果维护质量较高，就能使阀控式蓄电池发挥最大的效能和延长使用寿命。因此，变电站人员要充分理解阀控式蓄电池产品说明书的各项要求前提下从事维护工作，并在维护工作中弄清楚以下几个方面。
1、蓄电池设计结构上的因素
极板的腐蚀：对浮充电使用的蓄电池，板栅腐蚀是限定电池寿命的重要因素，在电池过充电状态下，负极产生水，降低了酸度，而正极反应产生H+，加速了正极板栅的腐蚀。水损失：由于再化合反应不完全及板栅腐蚀引起水的损失，当每次充电时，由于产生气体的速率大于气体再化合速率，导致一部分气体逸出，造成水的损失。正极栅的腐蚀也是造成水损失的因素之一。枝状结晶生成：当电池处于放电状态，或长期以放电状态放置，这种情况下，负极pH值增加，极板上生成可溶性铅颗粒，促进板状结晶生成穿透隔膜造成极间短路，使蓄电池失效。负极板硫酸盐化：由于自化合反应的发生，无论蓄电池处于充电或放电状态，负极板总有硫酸铅存在，使负极长期处于非完全充电状态，形成不可逆硫酸铅，使电池容量减少，导致电池失效。热失控：在充电过程中，电池内的再化合反应将产生大量的热能，由于蓄电池的密封结构使热量不易散出，以及周围环境温度升高，导致浮充电流的增大，进而使浮充电压升高，以致蓄电池温升过高而失效。
2、温度与容量的关系
阀控式密封蓄电池受温度影响较大，长期工作温度每升高10℃，蓄电池的容量会减少一半，蓄电池说明书是25℃时，蓄电池的容量为100%，根据蓄电池容量与温度的关系，变电站维护人员应根据环境温度变化合理调整电池充放电电流.浮充电压，例如：环境温度以25℃为标准，温度每升高1℃，电压下降3mv，蓄电池完全充电后如环境温度高于25℃其资方自放电达50%，所以，应合理控制好蓄电池的使用环境温度，使其尽可能保持在22℃-25℃之间.
3、充电.放电与电池寿命和容量之间的关系
3.1充电与寿命之间的关系
对于变电所现采用高频开关电源，国内外大量研究表明，充电方式决定了蓄电池的使用寿命，有的电池组说是使用坏的，不如说是充电方式选择不当损坏，在这方面很多厂家都做过类似的实验，并在说明书中提出要求，在一般情况下，阀控密封蓄电池浮充电压：2.25v/单体电池电压，均充电压：2.4v/单体电池电压，限流保护取电池10小时率容量×1/10+站内正常负荷电流，即取0.1С10。如果将蓄电池分成两组进行实验：一组采用普通恒压限流方式进行全容量实验，另一组采用阶段恒流充电方式控制充电容量实验，则出现两种截然不同的寿命，其中采用阶段恒流充电方式的电池组寿命较长。可见，目前广泛采用的恒压限流充电方式是有缺陷的。
3.2放电与容量的关系
大家知道，按一定电流放电，放到终止电压后仍继续放电，当电池单节低于1.8v时，会造成过放电，不同倍率的放电电流会造使蓄电池有不同的容量。在变电所直流系统运行中，我们应该注意到小电流放电会使电池形成硫酸铅，而大电流放电产生硫酸铅晶体速度要比小电流条件下慢，如果长期小电流放电，硫酸铅得不到分解，必然会影响蓄电池容量和寿命。
4、电池组电压压差即不均衡性对阀控式蓄电池的影响
由于阀控式密封蓄电池无法测量电解液比重，因此，要准确了解容量，就要每年对其进行核对性容量实验。最可行的方法是采用蓄电池巡检和落后电池处理，落后电池只有在放电状态下才能正确判断，在放电时一组蓄电池中电压降低最快的就是落后电池。在不脱离负载情况下，可对性能最差一只进行放电，它的容量就代表整组电池的容量，所以检查电池组压差对了解电池状况有重要作用。目前国内标准压差是0.5v，发达国家是0.2v。
5、热失控现象
由于阀控电池的设计为少液，电池中注入的电解液吸附在玻璃纤维板上，当充电电流增大时，就需要安全阀来释放气体，当热量来不及扩散，使温度剧增，就形成热失控，热失控产生原因还有浮充电压过高、安全阀故障、电池失水、内阻增大、容量衰减等原因，发生热失控现象，内部压力增大，外壳材料额定承受压力为40kpa，此时再有充电电流或大的放电电流，蓄电池就会爆炸或鼓肚，所以，对电池的热失控应高度重视.
根据以上分析，在对阀控密封蓄电池运行管理工作中，变电站值班人员应做到：
（1）条件允许的情况下，控制好蓄电池环境温度22-25℃。
（2）任何情况下，严格按厂家给定的额定数据设定浮充电压，不得超过浮充值，并根据温度变化调整浮充电压值。
（3）安装结束后，投入运行前需补充充电，事故放电后需短时间补充电。
（4）值班人员每天检查设备运行情况∶ 电池电压、电池电流、母线电压、母线电流，定期实测单体电池电压，发现问题及时处理。
（5）值班人员在巡检时，应注意电池外壳温度变化，发现温度升高，及时把蓄电池退出运行，查找温升原因。
（6）值班人员定期检查阀控蓄电池的安全阀，并仔细观察安全阀周围有无污点，以次来确定安全阀是否损坏。
（7）严格按厂家使用维护说明书整定浮充、均充电压，并且在设备巡检中效准，防止充电装置故障造成过充电。
（8）加强对“落后”电池的管理，发生压差报警应立即巡检单体电池，发现电压有明显变化，应马上采取措施。
总之，在变电站维护工作中，要重视“免维护”蓄电池的维护管理，不断提高维护水平，使阀控电池充分发挥其效能，保证变电站二次设备的安全运行。