科技信息 工程技术 变电所碱性蓄电池帕运行与维护 郑州供电段 陶明理 ［摘要］本文论述了镉镍碱性蓄电池的工作原理和维护流程，并对运行维护中的注意事项进行了探讨。 ［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 杂质或异物；（３）电解液里的碳酸钾（Ｋ ＣＯ，）含量已达到９ｏ克／升以上； （４）碱液２０￣Ｃ时的比重不在标准值范围内。 配制电解液用的氢氧化钾（ＫＯＨ）、氢氧化钠（ＮａＯＨ）、氢氧化锂 （ＬｉＯＨ・Ｈ ）可用一般的工业纯，水应为蒸馏水或软化水，严禁用矿水 提高其使用寿命，具有十分重要的意义。 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（Ｎｉｆ０ Ｈ）：），而阴极活性物质金属镉（ｃｄ）被氧化为氢 氧化镉（Ｃａ（ＯＨ） ）。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。 正极反应： 充电、 ２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２０＋２ｅ￣２Ｎｉ（ＯＨ）２＋２０Ｈ一 负极反应： 充电、 Ｃｄ＋２０Ｈ ａ（ｏＨ）２＋２ｅ 电池总反应： 充电、 ２ＮｉＯＯＨ＋Ｃｄ＋２Ｈ２０ ２Ｎｉ（ＯＨ）２＋Ｃｄ（Ｏ Ｈ）２ 整个过程电解液氢氧化钾（ＫＯＨ）和反应没有直接的关系，水（Ｈ２０） 是在放电时被消耗掉，而在充电时再生成。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￣Ｃ），温度宜在２５￣Ｃ以 下，否则应采取降温措施，充电时环境温度应在３０￣Ｃ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ｌ５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 补偿蓄电池的白放电，使蓄电池处于备用状态，因此，值班员在每天交 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）／ｇ续使用６－８年，蓄电池容量出现异常下降；（２）蓄电池内混进 －－－——３２８．－－—— 与海水。 不同环境温度下使用电解液比重如下 表ｌ 序 使用环境 电解液比 电解液组 每公升电解液 配制 号 温度 重（ ） 成 中ＬｉＯＨ・Ｈ２０ 重量比 含量（ｇ） （碱：水） １ ＋１０～＋４５℃ １．１８±０．０２ 氢氧化钠 ２０ １：５ ２ —１０～＋３５＇ｔ２ １．２Ｏ±０．０２ 氢氧化钾 ４０ ｌ：３ ３ －２５～＋１０℃ ｌ＿２５±０．Ｏ２ 氢氧化钾 无 ｌ：２ ４ —４０～一ｌ５℃ １．２８±Ｏ．Ｏ２ 氢氧化钾 无 ｌ：２ 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 溶液移人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。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，紧固各接线端于，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。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
