Выбор аккумуляторной батареи

На тяговой подстанции для питания цепей управления, сигнализации, защиты, аварийного освещения используются источники электрической энергии постоянного тока.

В настоящее время наиболее широко используются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи типа СК, которые изготавливаются 45 типоразмеров с номерами от 1 до 148. Основные параметры аккумуляторов СК-1 приведены в табл. 6.1. Емкость и разрядные токи аккумуляторов других номеров определяются умножением соответствующих численных значений для аккумулятора первого номера на типовой номер.

Таблица 6.1

Параметры аккумуляторной батареи типа СК

Тип батареи

Номинальная емкость, А×ч

Номинальное напряжение, В

Ток заряда, А

Режим разряда, ч

Конечное напряжение разряда, В, при длительности разряда, ч

0,5

0,25

Ток, А

Емкость, А×ч

Ток, А

Емкость, А×ч

Ток, А

Емкость, А×ч

Ток, А

Емкость, А×ч

Ток, А

Емкость, А×ч

3 – 10

0,25 – 2,5

СК-1

3,6

18,5

18,5

2,5

12,5

8,0

1,8

1,75

 

Аккумуляторы типа СК допускают кратковременные (до 5 с) толчки тока разряда, в 2,5 раза превышающего ток часового разряда, равного 46 А.

При выборе аккумуляторной батареи определяют количество элементов батареи и типовой номер батареи СК.

Число элементов аккумуляторной батареи зависит от режима ее работы. Для аккумуляторной батареи, работающей в режиме постоянного подзаряда без элементного коммутатора, полное число элементов

, (6.1)

где – напряжение на шинах аккумуляторной батареи, В;

– напряжение подзаряда, для аккумуляторов типа СК = 2,15 В.

Номинальное напряжение потребителей собственных нужд постоянного тока следует принимать равным 220 В, тогда напряжение на шинах аккумуляторной батареи для тяговых подстанций с первичным напряжением до 35 кВ включительно принимается равным 230 В, а с первичным напряжением
110 кВ и выше – 258 В.

Заметим, что на тяговых подстанциях с первичным напряжением
110 кВ и выше в цепи аккумуляторов принимаются две системы шин с напряжением 258 и 230 В. От шин напряжением 258 В питаются только приводы высоковольтных выключателей 220 (110) кВ, а от шин напряжением
230 В – все другие потребители. Таким образом, полное число элементов (первая ступень напряжения) аккумуляторной батареи определяется напряжением 258 В, а число элементов второй ступени – напряжением 230 В.

Номер аккумулятора выбирается по расчетной разрядной емкости батареи и наибольшему толчковому току при разряде.

Разрядная емкость батареи

Q = I_{дл. разр} t_ав = (I_пост + I_ав)t_ав, (6.2)

где I_{дл. разр} – расчетный длительный ток разряда в аварийном режиме, А;

I_пост – ток, определяемый постоянно подключенными к аккумуляторной батарее потребителями, А;

I_ав – ток, определяемый потребителями, подключаемыми к аккумуляторной батарее при аварии, А;

t_ав – время аварии, для тяговых подстанций t_ав = 2 ч.

Требуемый номер аккумулятора

, (6.3)

где 1,1 – коэффициент, учитывающий снижение емкости батареи после нескольких лет эксплуатации;

– емкость первого номера аккумуляторной батареи СК-1 (при одночасовом разряде – 18,5 А×ч, двухчасовом – 22).

Наибольший толчковый ток при разряде аккумуляторной батареи

I_толч = I_{дл. разр} + I_вкл £ 46 N, (6.4)

где I_вкл – ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении выключателя, А;

46 – коэффициент, учитывающий допустимую перегрузку,

 

тогда

. (6.5)

К установке принимается наибольший номер аккумулятора, полученный по формулам (6.3) и (6.5).

В последнее время на современных ТП применяются немецкие, французские и индийские аккумуляторные батареи [11]. Современные аккумуляторы не требуют технического обслуживания в течение всего срока службы, а в связи с их низкой токсичностью батареи можно устанавливать в электрических шкафах в помещениях с основным технологическим оборудованием, при этом отсутствие специальных аккумуляторных помещений и принудительной вентиляции позволяет значительно уменьшить занимаемые площади.