直流系統設計、驗收、運行中的幾個問題分析

3 直流系統運行維護
3．1 運行中閥控蓄電池的核對性充放電周期的確定
目前直流系統中的蓄電池多采用閥控蓄電池。閥控蓄電池運行中易出現問題，過充、過放、滲液、環境溫度過高、浮充電壓過高等均會影響蓄電池的健康。因此，蓄電池是直流系統中的關鍵和薄弱環節，運行中對其健康狀態要加強監控。核對性充放電能最直接地反映蓄電池的腱康狀態，需要定期進行。
對于閥控蓄電池核對性充放電的周期，不同規程的規定也不完全相同。IEEE標準1188―2005(IEEE推薦的對固定使用的閥控蓄電池的維護、試驗和更換標準)規定“閥控蓄電池的核對性充放電周期不大于2年，當達到85％的設計壽命或容量小于90％后每年進行一次容量測試”。DL／T724―2000(電力系統用蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規程)和國家電網公司《直流電源系統管理規范》規定“新電池安裝后每2～3年進行一次核對性試驗，運行6年以后的，應每年進行一次”。從筆者對3 000余只閥控蓄電池近8年運行數據來看，4年以后容量不滿足要求比率較高，發生故障的蓄電池中運行4年以上的占80．3％。因此，建議4年內每2年進行一次核對性充放電，4年后每年進行一次核對性充放電；容量小于90％且大于等于80％的蓄電池組應每年進行一次核對性充放電；容量小于80％的蓄電池組應盡快更換，在更換前應將核對性充放電周期縮短為3個月至半年。同時結合平時內阻測試及時發現蓄電池的隱患。
3．2 對蓄電池的均衡充電
頻繁進行均衡充電都對蓄電池組不利，具體應遵守制造廠的規定，還需要結合蓄電池組的運行狀況，對其當前狀態進行評估后，確定是否應進行均衡充電。不建議將直流系統的均衡充電設置為三個月自動進行。
對個別落后的蓄電池，應對單電瓶進行均衡充電處理，使其恢復容量，若處理無效，應更換。不宜采用對整組蓄電池進行均衡充電的方法處理個別落后蓄電池，防止多數正常電池被過度充電。
3．3 運行中蓄電池的不一致性
蓄電池的不一致性是指同一規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存在一定的差別，其對外表現為串聯使用時的單瓶浮充電壓的差別。蓄電池即使成組前經過篩選電池的一致性較好，經過一段時間的使用后也會出現差異，其不一致性隨著其單瓶浮充電壓的差別增加而逐漸加重，呈現惡性循環，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計引起的差異、初期性能的差異、使用過程中出現的差異等。
傳統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構，易產生失水、熱失控等現象。對均衡充電的改進的方法是進行單瓶的均衡充電維護，有一定的效果，但缺點是需要將蓄電池退出系統，操作費時費力且無法根本解決問題。目前解決運行中蓄電池不一致較先進的方法是蓄電池的主動均衡技術，其原理是在蓄電池組加裝均衡器，通過外回路來強制將單瓶的充電電壓差控制一定范圍內，對2V的蓄電池一般控制在10mV內。
3．4 直流系統的定期檢測
每年應對直流系統進行定期檢測，可結合變電站的春查和秋查進行，主要項目包括蓄電池、充電裝置、監控裝置、絕緣監察裝置等的檢測，具體檢測內容和方法可參考國網公司《直流電源系統管理規范》中的相關規定。

4 結論
直流系統是變電站的一個重要組成部分，對變電站的正常運行起著重要的作用，它的設計方案是否合理、驗收是否能夠嚴格把關、日常維護是否到位直接影響著變電站的可靠性。在變電站直流系統的設計、驗收、運行維護的各個環節中要認真對待、抓住其關鍵點，這樣才能確保變電站的安全運行。