摘要：蓄電池在地鐵電力系統(tǒng)中有非常重要的作用，是地鐵電力穩(wěn)定的最后一道保障。保障供電就是保障地鐵運(yùn)營(yíng)。因此，蓄電池的日常維護(hù)意義重大。

　　關(guān)鍵詞：變電站;蓄電池;在線維護(hù)技術(shù)

　　引言：隨著人類科技的進(jìn)步和城市基礎(chǔ)建設(shè)的快速發(fā)展,地鐵已經(jīng)成為城市進(jìn)入現(xiàn)代化交通的重要標(biāo)志。作為地鐵動(dòng)力的主要來(lái)源，電能質(zhì)量的優(yōu)劣，將決定著地鐵運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。地鐵變電站中的蓄電池，作為地鐵電力系統(tǒng)的后備電源，是電能質(zhì)量的最后一道保障。

　　一、蓄電池的重要作用

　　地鐵電力系統(tǒng)中的蓄電池，基本有以下兩個(gè)作用：

　　1、在地鐵電力系統(tǒng)雙回路切換時(shí)，為供變電所內(nèi)重要設(shè)備提供電源，使重要設(shè)備的供電不會(huì)因切換而中斷。

　　2、在地鐵電力系統(tǒng)雙回路失電時(shí)，提供變電所內(nèi)的應(yīng)急照明電源，并且為變電所內(nèi)重要設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間提供穩(wěn)定電源。

　　變電所內(nèi)的重要設(shè)備包括：站級(jí)SCADA系統(tǒng)、各電壓等級(jí)(35kV、400V、1500V)開(kāi)關(guān)柜的保護(hù)電源和操作電源、所內(nèi)應(yīng)急照明。

　　站級(jí)SCADA系統(tǒng)失電將導(dǎo)致變電所全所通訊退出運(yùn)行，中心級(jí)電力調(diào)度將無(wú)法遠(yuǎn)程監(jiān)控該變電所所有設(shè)備。

　　1500V開(kāi)關(guān)柜保護(hù)電源短暫失電或完全失電，將會(huì)使1500V開(kāi)關(guān)柜保護(hù)重啟或者退出運(yùn)行，這都將會(huì)導(dǎo)致1500V開(kāi)關(guān)柜跳閘，造成地鐵正線四段接觸網(wǎng)單邊供電，而使地鐵供電方式發(fā)生改變從而降級(jí)運(yùn)行。在早晚高峰期間,有可能因?yàn)闋恳��?fù)荷過(guò)大,而使得相鄰的牽引變電所電流超過(guò)定值,導(dǎo)致相鄰牽引混合變電所1500V開(kāi)關(guān)柜也跳閘,造成供電接觸網(wǎng)完全失電，影響電客車的正常供電。

　　由于地鐵絕大多數(shù)變電所，為地下變電所，當(dāng)?shù)罔F供電系統(tǒng)雙回路故障無(wú)法正常供電時(shí)，所內(nèi)正常照明將全部熄滅。如果蓄電池?zé)o法給應(yīng)急照明系統(tǒng)供電，變電所將處于完全黑暗之中，故障排查和處理會(huì)有極大的困難。

　　二、蓄電池的工作原理

　　蓄電池作為備用電源，在大多數(shù)時(shí)間時(shí)處于浮充狀態(tài)。單節(jié)蓄電池浮充電壓一般要求在13.5V左右，蓄電池側(cè)為18節(jié)蓄電池組，計(jì)算后電源側(cè)浮充電壓一般設(shè)置為243V，均充電壓根據(jù)要求一般設(shè)置為254V，放電電壓設(shè)置為200V。電源三個(gè)電壓輸出狀態(tài)均由智能監(jiān)控裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。因合閘母線有多個(gè)電壓狀態(tài)，因此在控制母線與合閘母線之間設(shè)置了調(diào)壓裝置，以保證控制母線輸出電壓為230V，調(diào)壓裝置也由智能監(jiān)控裝置進(jìn)行自動(dòng)控制。

　　當(dāng)上級(jí)電力設(shè)備進(jìn)行電源切換時(shí)，電源側(cè)將短時(shí)失電時(shí)，失電時(shí)長(zhǎng)一般超過(guò)3秒。在電源側(cè)短時(shí)失電的期間，將由蓄電池給DC220V負(fù)荷供電。蓄電池維持了電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。

　　當(dāng)電源側(cè)完全失電時(shí)，DC220V負(fù)荷將由蓄電池長(zhǎng)時(shí)間供電。供電時(shí)長(zhǎng)取決于電池容量和負(fù)荷的大小。變電所內(nèi)一般選用12V100AhC10的鉛酸蓄電池，這種蓄電池在滿容量狀態(tài)下，如果負(fù)荷電流為10A，也就是蓄電池放電電流為10A，可以連續(xù)供電10小時(shí)。當(dāng)電源側(cè)恢復(fù)供電后，蓄電池將轉(zhuǎn)為充電狀態(tài)。

　　三、蓄電池的維護(hù)過(guò)程

　　蓄電池的一般狀態(tài)為浮充狀態(tài)，若蓄電池長(zhǎng)期浮充，會(huì)導(dǎo)致蓄電池容量下降、內(nèi)阻增加，久而久之，會(huì)造成蓄電池漏液、變形，甚至蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生短路或斷路，使蓄電池失效。因此，蓄電池長(zhǎng)期使用過(guò)程中，需要定期對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)。蓄電池的維護(hù)，是通過(guò)對(duì)蓄電池放電，再對(duì)其進(jìn)行均充完成的，一般稱之為活化實(shí)驗(yàn)。目前對(duì)地鐵變電所蓄電池維護(hù)周期約為一年一次。

　　當(dāng)需要對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)時(shí)，智能監(jiān)控裝置將電源側(cè)電壓降至200V，放電器開(kāi)始時(shí)工作，蓄電池組電壓約為230V，整個(gè)DC220V系統(tǒng)將由蓄電池進(jìn)行供電。放電器是一個(gè)受控可調(diào)性電阻，受智能監(jiān)測(cè)裝置控制，由于變電所DC220V系統(tǒng)負(fù)荷有可能比較小，當(dāng)系統(tǒng)電流不滿足設(shè)置的放電電流時(shí)(一般設(shè)置為10A)，由智能監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)放電器將蓄電池放電電流，補(bǔ)足至設(shè)定的放電電流值。

　　在放電過(guò)程中，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將對(duì)蓄電池進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，如果有單節(jié)電池故障，或整組電池電壓衰減過(guò)快，容量不足等情況，智能監(jiān)測(cè)裝置將停止對(duì)蓄電池進(jìn)行放電，以確保DC220V系統(tǒng)正常供電。

　　維護(hù)完成后，智能監(jiān)測(cè)裝置將停止放電器工作，恢復(fù)電源側(cè)正常浮充供電，是否進(jìn)入均充狀態(tài)，裝置將根據(jù)蓄電池充電電流進(jìn)行判定。由于蓄電池長(zhǎng)時(shí)間對(duì)外供電，蓄電池電能有一定的虧空，充電電流將會(huì)比較大。當(dāng)充電電流大于8A時(shí)，智能監(jiān)控裝置將提高電源側(cè)電壓至254V，對(duì)蓄電池進(jìn)行均充。持續(xù)均充后，蓄電池漸漸充滿，蓄電池充電電流也逐漸變小，當(dāng)均充電流小于2A時(shí)，智能監(jiān)控裝置進(jìn)入均充倒計(jì)時(shí)，如果均充電流持續(xù)小于2A達(dá)兩個(gè)小時(shí)，智能監(jiān)控裝置將會(huì)調(diào)整電源側(cè)電壓為243V，蓄電池又轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)，直到完全充滿。

　　四、蓄電池維護(hù)的意義

　　定期對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)，就猶如定期對(duì)蓄電池進(jìn)行體檢。很多蓄電池的早期故障、隱性故障，在浮充的穩(wěn)定狀態(tài)下，不易察覺(jué)。只有在活化的動(dòng)態(tài)下，才會(huì)暴露出來(lái)。

　　蓄電池組一般都是單個(gè)電池先發(fā)生故障，然后才對(duì)整組蓄電池造成影響，使整組蓄電池全部故障。因此，定期維護(hù)，盡快盡早的發(fā)現(xiàn)單節(jié)蓄電池故障意義重大，他將蓄電池整組故障扼殺于萌芽，延長(zhǎng)蓄電池壽命，避免蓄電池組故障擴(kuò)大化，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失，更是為地鐵安全穩(wěn)定的供電，提供保障。

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