变电所碱性蓄电池的运行与维护

论文导读：镉镍碱性蓄电池具有内阻小、可靠性高、工作温度范围宽、维护方便等特点。正确使用和维护对提高其使用寿命。但蓄电池在浮充运行时水会蒸发。镉镍碱性蓄电池，变电所碱性蓄电池的运行与维护。
关键词：镉镍碱性蓄电池，运行，维护

 

1、引言

作为变电所直流系统的重要组成部分，蓄电池负责在交流停电的情况下对全所设备提供稳定的直流工作电源，镉镍碱性蓄电池具有内阻小、可靠性高、工作温度范围宽、维护方便等特点，正确使用和维护对提高其使用寿命，具有十分重要的意义。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。

2、镉镍碱性蓄电池的工作原理

放电时，阳极活性物质镍的高级氢氧化合物（NiOOH），被还原成低级的镍氢氧化合物（Ni(OH)2），而阴极活性物质金属镉（Cd）被氧化为氢氧化镉（Cd(OH)2）。当外部供应直流电流，电池充电时内部产生与放电正好相反的化学反应，恢复到放电前状态。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。

正极反应：

2NiOOH+2H2O+2e 2Ni(OH)2+2OH-

负极反应：

Cd+2OH-Cd(OH)2+2e

电池总反应：

2NiOOH+Cd+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2

整个过程电解液氢氧化钾（KOH）和反应没有直接的关系，水（H2O）是在放电时被消耗掉，而在充电时再生成。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。但蓄电池在浮充运行时水会蒸发，在活性化时，会出现过充电现象，使水电解生成氢气和氧气被消耗。

3、镉镍碱性蓄电池的运行及维护

碱性蓄电池运行中液面和碱液比重会发生变化，良好的维护和监测是非常重要的。

3.1初次充电或激活充电

新装或经过大修后的蓄电池，在第一次运行以前必须进行初次充电或激活充电，充电前应做好的准备工作如下：

（1）检查电池各部分是否有异常、松动。

（2）检查各配线是否正确，容量满足要求。

（3）检查测量仪表、比重计、温度计，防护用品，电解液和蒸馏水等是否准备齐全。

（4）将配好的电解液用专用工具注入每个蓄电池中，且液面应刚好达到最高液面线。

（5）静置2~3小时，测量电解液比重为1.2(20℃)，温度宜在25℃以下，否则应采取降温措施，充电时环境温度应在30℃以下。

充电时确认交流电源正常，手动调节充电电流至0.2CA，充电15小时，以额定容量的300%AH为准。

3.2浮动充电

浮动充电是维持变电所运行的主要方式，时间长，充电电流小, 以补偿蓄电池的自放电，使蓄电池处于备用状态，因此，值班员在每天交接班巡视时应认真观察确认在良好状态下运行。

若浮动充电时，液面降到最低液面线附近时，应补充蒸馏水至最高液面线为止。补水和电解液一般应在充电前或充电后进行，若在充电后补最好再均充1-2小时。

3.3均充电

蓄电池进行浮动充电六个月后，应进行均匀充电，防止蓄电池的特性不均衡。均匀充电前，应补充蒸馏水至最高液面线.

在均充电过程中，易产生大量的气泡，应将蓄电池上端气塞帽全部打开，加强通风，且不得有明火靠近。

3.4核对性充放电

长期按浮动充电方式运行的蓄电池，容量会不均或不足，为保证蓄电池正常工作，延长蓄电池使用寿命，每年必须进行一次核对性充放电，即进行活性化和容量试验，以防蓄电池部分有效物质特性下降。

放电设备根据蓄电池容量可采用电炉丝或专用放电装置。

3.5电解液的更换

当出现下列情况时，应及时更换电解液：

（1）连续使用6~8年，蓄电池容量出现异常下降（2）蓄电池内混进杂质或异物（3）电解液里的碳酸钾（K2CO3）含量已达到90克/升以上（4）碱液20℃时的比重不在标准值范围内。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。

配制电解液用的氢氧化钾（KOH）、氢氧化钠（NaOH）、氢氧化锂（LiOHH2O）可用一般的工业纯，水应为蒸馏水或软化水，严禁用矿水与海水。

不同环境温度下使用电解液比重如下：

表1

纯电解液的配制方法如下：

根据配制电解液的量，按表1中碱和水的重量比，计算并称取所需碱和水，将碱慢慢放于水中，搅拌使碱完全溶解于水，待溶液冷却至室温时调整比重符合表1要求，然后使溶液沉淀6小时以上，将上部澄清溶液移入另一容器中密封保存。

含氢氧化锂的电解液配制方法如下：

按所需配电解液的量（以公升为单位）和表1中规定的氢氧化锂含量，计算并称取氢氧化锂的总量。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。先用少量的纯电解液将称取的氢氧化锂全部放入其中充分搅拌，使氢氧化锂完全溶解（可适当加温）再倒入余下的纯电解液中，搅拌均匀，沉淀后取其澄清溶液，即可使用。

3.6注意事项

（1）蓄电池新装进行初次充电、试运行后，转入正常的浮动充电运行。浮充运行的蓄电池每3个月清扫维护一次，主要内容是检查确认蓄电池组总电压是否合格，电解液面是否在最低、最高液面线内，蓄电池是否漏液，并用湿抹布清扫蓄电池上的碱液和灰尘。

（2）浮充电连续运行六个月后应进行一次均匀充电运行。均匀充电时除完成三个月的清扫维护内容外，还要测量各蓄电池端电压，误差不超过额定值的±5%，检查蓄电池有无破裂、变形，各塞子、垫片有无损伤，盘体、台架、接线有无锈蚀，紧固各接线端子，并补充蒸馏水至最高液面线。

（3）充电时，特别是初次充电、活性化充电和均充后期，从蓄电池不断地产生引火性的氢气。硕士论文，镉镍碱性蓄电池。因此，一接近火花、香烟等火种就有引火爆炸的危险，在电池室内绝对不能使用有火种的东西，并应经常对电池室通风换气。

（4）测量电池电压和拧紧螺丝、螺母时，应使用连结牢靠的引线和绝缘良好的工具，严禁蓄电池正、负极短路，以防烧伤和引起蓄电池爆炸。

（5）如果液面下降，在极板露出状态下，继续充放电时，将会使极板氧化、发热，造成蓄电池烧损。因此，注意不要使液体短缺。

（6）电池槽是用塑料做的，碰到香蕉水、汽油、轻质汽油、酒精等有机溶剂，就会使电池槽发生裂纹。因此，不要使用有机溶剂清洗蓄电池外壳。

4、结语

总之，对镉镍碱性蓄电池进行维护十分重要，及时有效的维护可延长蓄电池的使用寿命，保证蓄电池安全运行，减少各类故障。

参考文献
[1]DL/T 724. 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程,2000
[2]郭炳昆，李新海，杨松清.化学电源.长沙：中南工业大学出版社，2000