阀控式蓄电池直流电源装置在忻州电力系统中的运行情况和改进意见

　　【摘要】

 蓄电池直流电源装置是确保发电厂、变电站和电力系统安全运行的关键性设备,

一旦发生故障

,直流消失,将会使继电保护完全失效,断路器无法动作,引发重大事故。必须高度

重视直流电源装置的安全可靠运行。介绍了阀控式蓄电池及高频开关充电装置在忻州电网中
的运行情况、存在问题

,并提出了若干改进意见。 

　　【关键词】

 阀控式蓄电池;改进措施;研究探讨;高频开关充电装置 

　　

 

　　一、概述

 

　　

 

　　阀控式蓄电池也叫全密封电池或免维护电池

(Maintenance Free Batteries),因其利用安全

阀控制其内部压力

,防止引起爆裂而得名。阀控式电池以其固酸方式的不同有两类:一为超细

玻璃纤维吸附式

,一为胶体固酸式。前者正负极板间以吸附稀硫酸电解液(呈饱和状态)的超细

玻璃纤维材料隔离

;后者利用多孔性且具有触动性的胶体将硫酸分子相对固定,正负极板间的

隔离物仍与普通铅酸电池相同。前者的产品如美国的大力神

(DYNASTY)、英国的霍克

(HAWKER)、日本的汤浅(YUASA)、国内深圳华达、哈尔滨九州等均是;后者的产品如德国阳
光

(Sonneschein)和国内沈阳蓄电池厂的产品均是。 

　　按板栅材料的不同

,则可分为 Pb-Ca(铅-钙)合金和低 Sb(锑)合金两类。前者板栅材料中

Ca 的含量为 0.8%―1.2%;后者板栅材料中 Sb 的含量低于 1.8%(普通铅酸电池的板栅为 Pb- 
Sb(铅-锑)合金,锑含量为 7～8%)。无论采用 Pb-Ca 合金或低 Sb(锑)合金,其目的是相同的:就是
提高水的电解电位

,以减少运行中电池的水分损失。高频开关充电装置与相控充电装置或饱

和电抗器充电装置相比

,主要特点是:因采用了高频整流技术,大大缩小了整流变压器的体积

和重量。高频开关整流装置的工作频率约在

10 kHz～100 kHz 之间,属高频范围,辐射干扰问

题必须引起重视

,如屏蔽不良,安装位置不妥,可能引起临近的微机保护装置误动,或使微电子

设备不能正常工作。

 

　　

 

　　二、运行情况

 

　　

 

　　

1.装用情况 

　　忻州电网应用阀控电池始于

90 年代初,至今已有近 20 年的历史,忻州供电分公司第一组

阀控电池用于

110kV 原平变电站。目前全市约有阀控电池 90 余组(不含通讯系统和调度系

统

),其中 60%是 2000 年及以后装用的,分布于 35～500kV 变电站。 

　　

2.运行中的主要问题 

　　

(1)干涸发热。手感即可发现,某些电池较同组的其它电池温度偏高,说明其内部已开始失

水干涸

,电池内阻增大,放电容量下降,甚至出现充不进电的现象。此类问题约占失效电池的

40%。 (2)浮充过程中端电池电压偏低。(3)放电容量不足。(4)鼓肚、内阻增大。内阻增大是上述
缺陷电池的共有特征。。

(5)爆炸着火。 

　　

3.使用寿命 

　　在电池充满电的情况下

,放电容量是判断电池寿命是唯一依据。蓄电池寿命与制造质量

(包括材质、工艺),初充电质量和运行工况,维护质量等有关,阀控式电池则更为敏感。普通的防
酸式铅酸蓄电池

,使用寿命在 10 年以上(以浮充电运行方式运行)。阀控式电池则与经销商宣

传的使用寿命

(10 年、15 年、甚至 20 年)相差甚远。忻州电网自上世纪 90 年代初应用阀控电池

至今

,12V 电池的寿命不足 3 年,2V 电池的使用寿命不足 7 年。