Источники и сети постоянного оперативного тока

На подстанциях для питания оперативных цепей постоянного тока используются, как правило, кислотные аккумуляторные батареи (стационарные и переносные) и в отдельных случаях щелочные. Стационарные аккумуляторные батареи составляют из отдельных аккумуляторов, обычно соединенных последовательно.

Аккумулятором называют вторичный химический источник тока, работа которого заключается в накоплении электрической энергии (заряд) и отдаче этой энергии потребителю (разряд).

Основными частями кислотного аккумулятора (рис. 1) являются свинцовые положительные 2 и отрицательные 1 пластины, соединительные свинцовые полосы 5, электролит, сепараторы 3 и сосуд. В качестве положительных используются свинцовые пластины с большим числом ребер, что увеличивает рабочую поверхность пластин, в качестве отрицательных— пластины коробчатого типа. После формовки на положительных пластинах образуется двуокись свинца РbO2, а на отрицательных — губчатый свинец Рb.

Рис. 1. Аккумуляторы типа СК-24 в деревянном сосуде: 1 — отрицательная пластина, 2 — положительная пластина, 3 — сепаратор, 4 — подпорное стекло, 5 — соединительная полоса, 6 — наконечник для ответвления

Электролит состоит из серной кислоты повышенной чистоты и дистиллированной воды. Плотность электролита стационарного заряженного аккумулятора при 25 °С равна 1,21 г/см3.

Между положительными и отрицательными пластинами аккумулятора установлены изоляционные перегородки — сепараторы, препятствующие замыканию пластин при их возможном короблении и выпадению из них активной массы.

Аккумулятор характеризуется емкостью, ЭДС, зарядным и разрядным токами. Номинальной емкостью аккумулятора (в ампер-часах) является его емкость при 10-часовом разряде и нормальной температуре (25 °С) и плотности (1,21 г/см3) электролита.

На подстанциях преимущественно применяют аккумуляторные батареи напряжением 220 В, собранные из аккумуляторов С, СК, СН.

Аккумуляторы С (стационарные) предназначены для разрядов длительностью от 3 до 10 ч и более. Аккумуляторы СК (стационарные для кратковременных режимов разряда) допускают разряд в течение 1—2 ч. Поэтому в аккумуляторах СК применяют усиленные соединительные полосы между пластинами, рассчитанные на большой ток.

Сосуды аккумуляторов С и СК — открытые, для номеров С-16, СК-16 и меньше — стеклянные, а для больших номеров — деревянные, выложенные изнутри свинцом (или керамические). Аккумуляторы типа СН характерны тем, что они помещаются в герметичных закрытых сосудах. Эти аккумуляторы имеют сравнительно небольшую массу и габариты, их можно устанавливать в одном помещении с другим электрооборудованием.

Номер аккумулятора (после буквенного обозначения) характеризует его емкость. Емкость в ампер-часах равна номеру аккумулятора, умноженному на единичную емкость отдельного аккумулятора с типовым номером 1. Для аккумуляторов типов С-1 и СК-1 эта емкость равна 36 А-ч, а для типов С-10 и СК-10 — 360 А-ч.

На небольших подстанциях при отсутствии значительных толчковых нагрузок и резких колебаний в сети оперативного тока (при включении выключателей и т. д.) применяют переносные стартерные аккумуляторные батареи небольшой емкости напряжением 24 и 48 В. На таких подстанциях батарея обычно длительно работает в нормальном режиме разряда и через определенное время — после потери ею своей номинальной емкости (что определяют контрольными замерами напряжения батареи) — заменяется резервной. Иногда применяют щелочные аккумуляторы, у которых электролитом служит водный раствор едкого калия с плотностью 1,19—1,21 г/см3.

В положительных пластинах щелочных, аккумуляторов активным веществом служит гидрат окиси никеля, а в отрицательных — кадмий с примесью железа (никель-кадмиевые аккумуляторы) или только железо (никель-железные аккумуляторы). На подстанциях чаще всего находят применение железоникелевые аккумуляторы из элементов типов НЖ и ТНЖ.

Свинцовые и щелочные аккумуляторы имеют свои преимущества и недостатки: свинцовые имеют по сравнению со щелочными более высокое разрядное напряжение (1,8— 2 и 1,1—1,3 В), более высокую отдачу емкости и энергии. Поэтому при составлении батареи одинакового напряжения свинцовых аккумуляторов требуется почти вдвое меньше. Особенностями щелочных аккумуляторов являются компактность, герметичность, механическая прочность, малый саморазряд и возможность эксплуатации в условиях низких температур.

Аккумуляторные батареи являются наиболее надежным источником питания вторичных устройств, так как они обеспечивают независимое (автономное) питание оперативных цепей при исчезновении напряжения переменного тока.

В аварийном режиме батареи принимают нагрузку всех электроприемников постоянного тока, обеспечивая действие релейной защиты и автоматики, а также возможность включения и отключения выключателей. Предельная продолжительность аварийного режима принимается равной 0,5 ч для всех электроприемников и цепей оперативного постоянного тока, а для средств связи и телемеханики 1— 2 ч. Таким образом обеспечивается наличие оперативного тока в течение времени, необходимого для ликвидации аварии (0,5—2,0 ч).

Применение аккумуляторных батарей ограничено из-за их высокой стоимости и сложности эксплуатации. Поэтому они устанавливаются на наиболее крупных подстанциях. На подстанциях 500 кВ и выше устанавливают по две батареи и больше.

В настоящее время для заряда аккумуляторов используют статические выпрямительные устройства, называемые зарядными агрегатами. На старых подстанциях пока продолжает эксплуатироваться значительное количество двигателей-генераторов.

При эксплуатации электрическая энергия, накопленная в аккумуляторе, непрерывно расходуется. Для ее пополнения служат подзарядные агрегаты, в качестве которых также могут быть использованы двигатели-генераторы и статические выпрямительные устройства. Мощность подзарядных агрегатов обычно составляет 20—25 % мощности зарядных агрегатов. В ряде случаев один и тот же агрегат может выполнять функции зарядного и подзарядного агрегата.

Двигатели-генераторы состоят из приводного асинхронного электродвигателя и генератора постоянного тока с параллельным возбуждением. Обе машины устанавливаются на одной раме, а их валы соединяются эластичной муфтой. При заряде аккумуляторной батареи напряжение генератора зарядного агрегата должно изменяться, поэтому генератор постоянного тока выбирают с регулированием напряжения в широких пределах путем изменения его возбуждения шунтовым реостатом. В качестве статических зарядных и подзарядных агрегатов широко используются кремниевые выпрямительные устройства.

В отличие от двигателя-генератора статические выпрямительные устройства дешевле, не имеют движущихся частей, более удобны в обслуживании, имеют большой срок службы и большую перегрузочную способность и поэтому наиболее распространены.

Распределение постоянного тока, связь зарядных и подзарядно-зарядных агрегатов с аккумуляторной батареей осуществляется через щиты постоянного тока (ЩПТ), на которых размещаются коммутационная аппаратура и контрольно-измерительные приборы. Для удобства действий дежурного персонала на ЩПТ наносятся мнемонические схемы постоянного тока.

Аккумуляторные батареи, ЩПТ, зарядные и подзарядные агрегаты, электроприемники постоянного тока связаны между собой кабельными линиями, а в отдельных случаях шинопроводами. В совокупности они образуют схему электрических соединений сети постоянного тока.

Различают три основных режима работы аккумуляторных батарей: постоянный подзаряд, заряд—разряд и заряд—покой—разряд.

Вследствие этого аккумуляторная батарея все время полностью заряжена. Кратковременные толчки нагрузки воспринимаются в основном батареей.

Рис. 2. Принципиальная схема аккумуляторной установки без дополнительных элементов: АБ1, АБ2 — аккумуляторные батареи, ВУ1, ВУ2, ВУЗ — выпрямительные устройства, УМС — устройство мигающего света, УКН — устройство контроля уровня напряжения, УКИ — устройство контроля изоляции, ШУ — шинки управления, ШС — шинки сигнализации, ( + ) —шинка мигания, I, II, III, IV — номера секций, ШП — шины питания электромагнитов включения выключателей

Шины щита разделены на две основные (I и II) и две вспомогательные (III и IV) секции. Электроприемники питаются от I или II секции, вспомогательные секции служат для взаимного резервирования источников питания: аккумуляторных батарей и выпрямительных зарядно-подзарядных агрегатов.

Подключение электроприемников и источников питания осуществляется с помощью автоматических выключателей серий А3700 и АК-63. Эти выключатели выполняют функции коммутационных аппаратов и защищают присоединения ЩПТ от КЗ. Щит оборудован устройствами мигающего света УМС, контроля изоляции УКИ и уровня напряжения УКН.

В установках, где для включения мощных электромагнитов масляных выключателей требуется повышенное напряжение, устанавливают дополнительные элементы. Батареи с дополнительными элементами состоят из 120, 128, 140 элементов вместо 108. В таких случаях схема несколько изменяется.

Чтобы предотвратить сульфатацию пластин дополнительных элементов, между отрицательным полюсом и ответвлениями от 108-го элемента включается регулируемый резистор, с помощью которого создается ток разряда, равный току разряда основных элементов. Таким образом обеспечиваются одинаковые условия работы основных и дополнительных элементов и исключается возможность глубоких зарядов и разрядов, что предотвращает сульфатацию и увеличивает срок службы аккумуляторов. В режиме постоянного подзаряда батарея всегда находится в заряженном состоянии и готова к питанию потребителей постоянным током.

В нормальном режиме напряжение на каждом включенном элементе батареи должно быть 2,2 В с допустимым колебанием ±2 %. В тех случаях, когда для питания вторичных устройств необходим постоянный ток различного напряжения, используют переносные аккумуляторные батареи и ответвления от промежуточных элементов батареи.

Например, для большинства устройств релейной защиты необходимо напряжение 220 В, для устройств телемеханики 24, 48 или 60 В, а для питания мощных электромагнитных приводов масляных выключателей — напряжение до 250 В и выше, чтобы при больших токах включения компенсировать падение напряжения в кабеле от батареи до РУ, где установлены выключатели.

В некоторых установках аккумуляторные батареи эксплуатируют в режиме заряда—разряда. В этом случае напряжение на зажимах аккумуляторов не остается постоянным, а изменяется в сравнительно широких пределах (для свинцовых батарей при разряде напряжение меняетсz от 2 до 1,8—1,75 В, а при заряде от 2,1 до 2,6—2,7 В).

Для поддержания стабильного уровня напряжения батареи во всех режимах на сборных шинах щита постоянного тока ЩПТ в схемах батарей, работающих по методу заряд—разряд, предусматривается элементный коммутатор, служащий для изменения числа аккумуляторов, подключенных к сборным шинам установки или к зарядному агрегату.

Работа аккумуляторных установок в режиме заряд — покой — разряд здесь не рассматривается, поскольку этот режим на подстанциях не применяется.

Аккумуляторные батареи напряжением 24, 36 или 48 В обычно составляют из нескольких переносных батарей, которые соединяют последовательно. В большинстве случаев устанавливают два комплекта таких батарей, из которых один является резервным.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

аккумулятор типа СН

3.11 аккумулятор типа СН: Стационарный свинцово-кислотный аккумулятор с намазанными электродными пластинами.

Смотреть что такое «аккумулятор типа СН» в других словарях:

аккумулятор типа С — 3.9 аккумулятор типа С: Стационарный свинцово кислотный аккумулятор открытого типа. Источник: СТО Газпром 2 6.2 086 2006: Методика по техническому диагностированию систем постоянного тока энергохозяйства ОАО … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

аккумулятор типа СК — 3.10 аккумулятор типа СК: Стационарный свинцово кислотный аккумулятор. Рассчитан и на короткий разряд от 1 до 2 часов. Источник: СТО Газпром 2 6.2 086 2006: Методика по техническому диагностированию систем п … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

аккумулятор — 1.3.7. аккумулятор : Устройство, представляющее собой источник электрической энергии, полученной путем прямого преобразования химической энергии, состоящее из электродов, сепараторов, электролита, корпуса и выводов и сконструированное так, чтобы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

АККУМУЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — прибор для накопления и сохранения электр. энергии постоянного тока, вырабатываемой другим источником с целью дальнейшего ее использования. Действие А. э. основано на преобразовании электр. энергии в хим. (процесс, наз. зарядом), к рая в… … Технический железнодорожный словарь

Аккумулятор — (лат. accumulator собиратель, от accumulo собираю, накопляю) устройство для накопления энергии с целью её последующего использования. В зависимости от вида накапливаемой энергии различают А.: электрические, гидравлические, тепловые,… … Большая советская энциклопедия

аккумулятор герметичного типа — 3.12 аккумулятор герметичного типа: Необслуживаемые аккумуляторы с рекомбинацией газа. Электролит находится в связанном, желеобразном состоянии, аккумуляторы можно размещать как вертикально, так и горизонтально. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Автомобильный аккумулятор — 12В Автомобильный аккумулятор (для краткости может именоваться АКБ) тип электрического аккумулятора, применяемый на автомобильном или мототранспорте. Энергия аккумулятора используется в первую очере … Википедия

Подводные лодки типа «Огайо» — ПЛАРБ класса «Огайо» Ohio class SSBN/SSGN … Википедия

Корветы типа «Висбю» — Korvett typ Visby … Википедия

Подводные лодки типа «Бенджамин Франклин» — ПЛАРБ класса «Бенджамин Франклин» Benjamin Franklin class SSBN … Википедия

Источник

Свинцовые аккумуляторы

Электрическим аккумулятором называют химический источник постоянного тока, который способен накапливать (аккумулировать) электрическую энергию и отдавать ее по мере надобности. Активные вещества, израсходованные при разряде аккумуляторов, легко восстанавливаются при заряде, когда аккумуляторы подключают к постороннему источнику постоянного тока При этом потребляемая ими электрическая энергия преобразуется в химическую

Заряд и разряд аккумулятора можно проводить сотни раз, в то время как первичные элементы разряжаются только один раз. В этом заключается его принципиальное отличие от первичных элементов.

Для электропитания железнодорожной автоматики и телемеханики в основном применяют свинцовые аккумуляторы Они имеют высокий к и д. и незначительное снижение напряжения при разряде

По сравнению со свинцовыми аккумуляторами никель-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы имеют меньший к п д и большее изменение напряжения при разряде, но обладают высокой механической прочностью Поэтому их обычно применяют в качестве переносных или временных источников электропитания различной аппаратуры

Серебряно-цинковые аккумуляторы имеют высокие удельные характеристики, стабильное напряжение при разряде, могут отдавать очень большие токи при кратковременных разрядах.

Аккумуляторы типов С и СК используют в действующих электропитающих установках. У этих аккумуляторов нет крышки, поверхность электролита сообщается с окружающим воздухом. В зависимости от емкости аккумуляторам типов С и СК присваивают индекс от 1 до 148.

Рис. 205. Поверхностная пластина (а) и свинцовая пластина коробчатой конструкции (б)

РЬ50₄. После заряда это вещество переходит в двуокись свинца РЬ0₂.

По сравнению с пластинами типа И-1 пластины типа И-2 имеют в 2 раза большие размеры и емкость. Эти пластины устанавливают в аккумуляторах типов С-6-С-20. В аккумуляторах большей емкости (начиная с аккумуляторов типа С-24) устанавливают пластины типа И-4 номинальной емкостью 144 А • ч. Основные конструктивные данные и номинальные емкости стационарных аккумуляторов типов С и СК, применяемых для электропитания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, приведены в табл. 12.

Для параллельного соединения нескольких одноименных пластин в одном сосуде и для последовательного соединения аккумуляторов в батарею применяют свинцовые соединительные полосы. В батареях небольшой емкости (с аккумуляторами типов С-1, СК-1, СК-2, СК-3) применяют боковые соединительные полосы (рис. 206). Пластины аккумуляторов в этом случае располагаются перпендикулярно продольной оси стеллажа. Аккумуляторы большей емкости, начиная

Число пластин в аккумуляторе

Стационарные свинцовые аккумуляторы С и СК монтируют из отдельных деталей на месте установки. Технологический процесс монтажа очень сложен, многие виды работ относятся к числу вредных. Из-за отсутствия верхней крышки в аккумуляторах С и СК интенсивно испаряется вода, а в конце заряда электролит разбрызгивается. Поэтому во время эксплуатации в аккумуляторы требуется периодически доливать дистиллированную воду, а поверхность сосудов и стеллажей очищать от осадка электролита. Для уменьшения испарения и разбрызгивания электролита аккумуляторы покрывают пластинами из оконного стекла. Для этого же поверхность раствора электролита в аккумуляторах покрывают пленкой вазели-

Рис. 207. Соединение аккумуляторов прн помощи поперечных соединительных полос

Рис. 208. П.шстины намазной конструкции (а) и сепаратор аккумуляторов типа СН (б)

нового медицинского масла толщиной 3 мм. Масляная пленка снижает расход воды для доливки в аккумуляторы в 3-4 раза.

Стационарные аккумуляторы типа СЗ выпускают в стеклянных сосудах, плотно закрытых эбонитовой крышкой. Через крышку от положительных и отрицательных пластин выводят контактные болты. В середине крышки имеется отверстие для заливки электролита, которое закрывается эбонитовой пробкой. В аккумуляторах СЗ установлены пластины той же конструкции, что и в аккумуляторах С и СК, поэтому электрические характеристики этих аккумуляторов одинаковы.

В стационарных аккумуляторах типа СН положительные и отрицательные пластины имеют намазную конструкцию. Блок отрицательных пластин опирается на призмы, установленные на дне стеклянного или эбонитового сосуда. Блок положительных пластин подвешивается на специальной колодке. На верхней крышке аккумулятора располагаются контактные болты и заливочное отверстие, в которое плотно ввинчивается пробка. Пробка имеет специальный фильтр, пропускающий газы, но задерживающий выход испарений электролита. Аккумуляторы СН герметизированы в выводах и зазорах между крышкой и стенками бака. Для этого применяют специальную мастику или используют контактно-тепловую сварку.

Аккумуляторы типа СН выпускают в собранном виде с заряженными или разряженными пластинами, не залитыми раствором электролита. Пластины намазной конструкции (рис. 208, а) состоят из свинцово-сурьмянистой решетки 2 с мелкими ячейками, в которых располагается активное вещество 1. Пластины 1 (рис. 208, б) изолированы друг от друга тройным сепаратором, состоящим из стеклянного войлока 2, гофрированного перфорированного винипласта 3 и мипласта 5, Для увеличения срока службы кромки положительных пластин и края сепараторов в аккумуляторах типа СН обвертывают боковым изолятором из винипласта 4.

Аккумуляторам типа СН присваивают индекс от 1 до 20. Для получения номинальной емкости, соответствующей 10-часовому раз ряду, необходимо индекс аккумулятора умножить на 40. Аккумуляторы типа СН по сравнению с открытыми аккумуляторами типов С и СК имеют следующие преимущества: их собирают не на месте установки, а в заводских условиях; они обладают большим сроком службы, имеют меньшую массу и габаритные размеры, требуют минимального ухода во время эксплуатации, могут отдавать большие токи в разряде, длившемся 1 мин.

Переносные свинцовые аккумуляторы и батареи. Они имеют закрытую конструкцию, сравнительно небольшую массу и габаритные размеры. Для уменьшения массы в этих аккумуляторах применяют пластины намазной конструкции. Промышленность выпускает различные типы переносных свинцовых аккумуляторов и батарей. Наибольшее распространение получили свинцовые радиоанодные (РА), радионакальные (PH), стартерные (СТ) батареи.

Для питания устройств железнодорожной автоблокировки, электрической централизации широко используют автоблокировочные аккумуляторы (АБН). Для управления дизелем резервных электростанций применяют стартерные свинцовые батареи.

Слои сепарации скреплены П-образным винипластовым боковым изолятором/. Электролит заливают в аккумуляторы типа АБН-72 через отверстие, которое закрывают пробкой 6. Пробка имеет клапан 7 для выхода газов. В промежутки между стенками сосуда и крышкой заливают кислотостойкую мастику. Выводы 5 соединяют с пластинами через полюсные штыри.

Аккумулятор типа АБН-80 собран в полиэтиленовом сосуде, а между пластинами установлен сепаратор из мипласта и мипора.

Электролит должен покрывать верхнюю кромку сепараторов на 20-30 мм в аккумуляторах типа АБН-72 и на 30-40 мм в аккумуляторах типа АБН-80.

Стартерные свинцовые батареи. Их собирают в моноблоке, изготовленном из эбонита, фенолита или полипропилена (рис. 210). Одиночные аккумуляторы устанавливают в отделения моноблока, а затем соединяют последовательно свинцовыми соединителями. Сверху батарею закрывают крышкой, которую соединяют с моноблоком герметически с помощью контактно-тепловой сварки. На крышке для каждого аккумулятора имеется заливочное отверстие, которое закрывают пробкой.

Источник

Аккумуляторы типа СН

6. 2. Аккумуляторы типа СН.

Положительные и отрицательные электроды состоят из решетки свинцового сплава, в ячейки которых вмазывают активную массу. Положительные электроды на боковых краях имеют специальные выступы для подвешивания их внутри бака. Отрицательные электроды опираются на призмы на дне баков.

Для предупреждения КЗ между электродами, удержание активной массы и создания необходимого запаса электролита возле положительного электрода используются комбинированные сепараторы из стекловолокна и листов мипласта. Высота листов мипласта на 15 мм больше, чем высота электродов. На боковые края отрицательных электродов установлены винипластовые обкладки.

Баки аккумуляторов из прозрачной пластмассы закрываются несъемной крышкой. Крышка имеет отверстия для выводов и отверстие в центре для заливания электролита, доливание дистиллированной воды, измерения температуры и плотности электролита, а также для выхода газов. Отверстие в центре закрывается фильтр-пробкой, которое задерживает аэрозоли серной кислоты.

Крышку и бак в месте соединения необходимо склеивать. Между выводами и крышкой следует делать уплотнения из прокладки и мастики. На стенки бака нанесены метки максимального и минимального уровней электролита.

Выпускаются АЭ в собранном виде, без электролита с разряженными электродами.

Конструктивные данные АЭ приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Цифры в обозначении аккумуляторной батареи типа ЗСН-36 обозначают номинальную емкость при 10-часовом режиме разряда в амперчасах.

Емкость АЭ при различных режимах разряда приведены в таблице 3.

Приведенные в таблице 3 разрядные характеристики полностью отвечают характеристикам АЭ типа СК и могут быть применены также как описано в 5, если им присвоить такие же номера.

Максимальный зарядный ток и наименьшее допустимое напряжение также отвечают аккумулятору типа СК и соответствуют значениям в 5.

Источник

• ← Аккумулятор технология agm что это
• Аккумулятор тнж что это →