一、故障簡述
某電網(wǎng)變電站發(fā)生一起蓄電池內(nèi)部極板柵格斷裂事故,經(jīng)現(xiàn)場解剖發(fā)現(xiàn),蓄電池內(nèi)部的第三片負(fù)極板格柵斷裂,翹起,并刺穿絕緣隔層與正極板導(dǎo)通,造成內(nèi)部極板短路,加大電池自放電電流,導(dǎo)致蓄電池容量下降。
二、故障原因分析
1、系統(tǒng)組成
該站直流電源系統(tǒng)操作電源采用DC110V,直流電源系弘采用單母線分段接線運行方式,并配置有2套直流充電裝置和2組蓄電池。蓄電池(型號為GFM-500)容量為500AH/每組,個數(shù)54只/每組。
2、故障描述
1)外觀檢查情況,在對異常的第N號蓄電池的 外觀檢查中未發(fā)生有明顯異?,F(xiàn)象
2)試驗檢測情況,對該蓄電池進行10h放電率進行核容檢查,使用0.1C電流放電不足6h電壓即接近截止電壓,計算蓄電池容量僅為300Ah,為額定容量的60%。不滿足80%的要求,按規(guī)定需立即更換或退出(減電池運行)。
3)解體檢查情況。為了進一 步確認(rèn)故障原因,對于退出N號故障蓄電池進行解剖分析,經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)。蓄電池內(nèi)部的第三片負(fù)極板格柵斷裂、翹起,并刺穿絕緣隔層,與正極板導(dǎo)通,造成內(nèi)部極板間短路,加大了電池自放電電流,導(dǎo)致容量下降,極板格柵斷裂。
3、故障原因分析
閥近式密封鉛酸蓄電池的極板分為板柵和活性物質(zhì)兩部分,正極板與負(fù)極板之間有絕緣隔層,在以上描述的故障現(xiàn)象中,板柵斷裂的原因可能是生產(chǎn)安裝板柵時造成或蓄電池組在運輸,安裝時工藝不規(guī)范,蓄電池磕碰造成。投入運行后,蓄電池續(xù)充、放電,斷裂的板柵在電化學(xué)的作用下逐漸鼓脹擠壓,最終刺穿了絕緣隔層,與正極板導(dǎo)通造成短路,使得蓄電池容量下降。
三、故障處理過程
該變電站在直流電源維護工作人員對直流電源系統(tǒng)進行巡檢測量時發(fā)現(xiàn),第2組蓄電池中N號電池單體的電壓為2.19V,較正常浮充電壓值2.25V要偏低,為了確認(rèn)故障 ,進行及時故障上報,并且對N號電池進一步檢測確認(rèn)故障。
四、故障處理與防范措施
1、故障處理
查明原因后,由廠家按照配阻法原則選取內(nèi)阻相近的電池進行更換; 更換完畢后又重新進行核容放電試驗。
2、防范措施
1)建議日常定期對蓄電池進行內(nèi)阻測試,一方面進行蓄電池內(nèi)阻變化趨勢的管理,另一方面進整組蓄電池一致性管理,若發(fā)現(xiàn)蓄電池組內(nèi)單個電池參數(shù)差導(dǎo)較大,應(yīng)采取進一步的檢查,對落后蓄電池進行活化處理,對于有缺陷不能及時恢復(fù)的蓄電池,要及時更換隱患電池。
2)定期檢查蓄電池極柱端、閥門,外殼等是否有變形,晶體等異?,F(xiàn)象
3)蓄電池組應(yīng)嚴(yán)格按照安裝工藝流程,應(yīng)使用絕緣工具和力矩扳手,運輸、安裝、嚴(yán)禁磕碰等外力破壞
4)按正確方法合理地進行蓄電池充放電維護試驗,防止活性物質(zhì)脫落,脫落物填滿殼體底部沉積少槽后,造成正負(fù)極板下部短路的。
5)可加裝直流屏蓄電池巡檢裝置,全面監(jiān)測單節(jié)蓄電池的內(nèi)阻、溫度、電壓、極化電容、極化內(nèi)阻、蓄電池的SOH和SOC等指標(biāo),及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并消除。
6)探討磷酸鐵鋰電池在電網(wǎng)變電站中運用的可能行并進行試驗。
7)科學(xué)合理選擇蓄電池品牌,綜和考慮成本和質(zhì)量可優(yōu)先選擇國內(nèi)諸如南都、光宇、雙登、理士、圣陽等成熟品牌。