直流系統(tǒng)設(shè)計、驗收、運(yùn)行中的幾個問題分析

3 直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)
3．1 運(yùn)行中閥控蓄電池的核對性充放電周期的確定
目前直流系統(tǒng)中的蓄電池多采用閥控蓄電池。閥控蓄電池運(yùn)行中易出現(xiàn)問題，過充、過放、滲液、環(huán)境溫度過高、浮充電壓過高等均會影響蓄電池的健康。因此，蓄電池是直流系統(tǒng)中的關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié)，運(yùn)行中對其健康狀態(tài)要加強(qiáng)監(jiān)控。核對性充放電能最直接地反映蓄電池的腱康狀態(tài)，需要定期進(jìn)行。
對于閥控蓄電池核對性充放電的周期，不同規(guī)程的規(guī)定也不完全相同。IEEE標(biāo)準(zhǔn)1188―2005(IEEE推薦的對固定使用的閥控蓄電池的維護(hù)、試驗和更換標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定“閥控蓄電池的核對性充放電周期不大于2年，當(dāng)達(dá)到85％的設(shè)計壽命或容量小于90％后每年進(jìn)行一次容量測試”。DL／T724―2000(電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)規(guī)程)和國家電網(wǎng)公司《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》規(guī)定“新電池安裝后每2～3年進(jìn)行一次核對性試驗，運(yùn)行6年以后的，應(yīng)每年進(jìn)行一次”。從筆者對3 000余只閥控蓄電池近8年運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，4年以后容量不滿足要求比率較高，發(fā)生故障的蓄電池中運(yùn)行4年以上的占80．3％。因此，建議4年內(nèi)每2年進(jìn)行一次核對性充放電，4年后每年進(jìn)行一次核對性充放電；容量小于90％且大于等于80％的蓄電池組應(yīng)每年進(jìn)行一次核對性充放電；容量小于80％的蓄電池組應(yīng)盡快更換，在更換前應(yīng)將核對性充放電周期縮短為3個月至半年。同時結(jié)合平時內(nèi)阻測試及時發(fā)現(xiàn)蓄電池的隱患。
3．2 對蓄電池的均衡充電
頻繁進(jìn)行均衡充電都對蓄電池組不利，具體應(yīng)遵守制造廠的規(guī)定，還需要結(jié)合蓄電池組的運(yùn)行狀況，對其當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行評估后，確定是否應(yīng)進(jìn)行均衡充電。不建議將直流系統(tǒng)的均衡充電設(shè)置為三個月自動進(jìn)行。
對個別落后的蓄電池，應(yīng)對單電瓶進(jìn)行均衡充電處理，使其恢復(fù)容量，若處理無效，應(yīng)更換。不宜采用對整組蓄電池進(jìn)行均衡充電的方法處理個別落后蓄電池，防止多數(shù)正常電池被過度充電。
3．3 運(yùn)行中蓄電池的不一致性
蓄電池的不一致性是指同一規(guī)格型號的單體蓄電池組成電池組后，其電壓、荷電量、容量及其衰退率、內(nèi)阻及其隨時間變化率、壽命、溫度影響、自放電率及其隨時間變化率等參數(shù)存在一定的差別，其對外表現(xiàn)為串聯(lián)使用時的單瓶浮充電壓的差別。蓄電池即使成組前經(jīng)過篩選電池的一致性較好，經(jīng)過一段時間的使用后也會出現(xiàn)差異，其不一致性隨著其單瓶浮充電壓的差別增加而逐漸加重，呈現(xiàn)惡性循環(huán)，從而造成整組蓄電池壽命的下降。造成蓄電池不一致的原因主要由電池及電池組設(shè)計引起的差異、初期性能的差異、使用過程中出現(xiàn)的差異等。
傳統(tǒng)的改善蓄電池一致性的方法是整組均衡充電，這種均衡的代價是對電壓高的蓄電池造成損害，尤其是閥控蓄電池因其貧液結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生失水、熱失控等現(xiàn)象。對均衡充電的改進(jìn)的方法是進(jìn)行單瓶的均衡充電維護(hù)，有一定的效果，但缺點(diǎn)是需要將蓄電池退出系統(tǒng)，操作費(fèi)時費(fèi)力且無法根本解決問題。目前解決運(yùn)行中蓄電池不一致較先進(jìn)的方法是蓄電池的主動均衡技術(shù)，其原理是在蓄電池組加裝均衡器，通過外回路來強(qiáng)制將單瓶的充電電壓差控制一定范圍內(nèi)，對2V的蓄電池一般控制在10mV內(nèi)。
3．4 直流系統(tǒng)的定期檢測
每年應(yīng)對直流系統(tǒng)進(jìn)行定期檢測，可結(jié)合變電站的春查和秋查進(jìn)行，主要項目包括蓄電池、充電裝置、監(jiān)控裝置、絕緣監(jiān)察裝置等的檢測，具體檢測內(nèi)容和方法可參考國網(wǎng)公司《直流電源系統(tǒng)管理規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。

4 結(jié)論
直流系統(tǒng)是變電站的一個重要組成部分，對變電站的正常運(yùn)行起著重要的作用，它的設(shè)計方案是否合理、驗收是否能夠嚴(yán)格把關(guān)、日常維護(hù)是否到位直接影響著變電站的可靠性。在變電站直流系統(tǒng)的設(shè)計、驗收、運(yùn)行維護(hù)的各個環(huán)節(jié)中要認(rèn)真對待、抓住其關(guān)鍵點(diǎn)，這樣才能確保變電站的安全運(yùn)行。