Стартовая >> Книги >> Учеба >> Выбор аккумуляторных батарей на ТЭС

Выбор на ТЭЦ с поперечными связями - Выбор аккумуляторных батарей на ТЭС

Оглавление
Выбор аккумуляторных батарей на ТЭС
Выбор на ТЭЦ с поперечными связями
Выбор АБ для блочных электростанций
Источники и приложения

           5 Выбор аккумуляторных батарей на ТЭЦ с поперечными связями
          
         1) Производим расчет токов нагрузки. Расчет делается в табличной форме.
Таблица 5.1 – Расчет токов нагрузки для выбора АБ на ТЭЦ

Приемники

Iав, А

Iт, А

I` т, А

Наименование

Число

Рном , кВт

Iном, А

Iрасч, А

Iпуск, А

Постоянная нагрузка
Аварийное освещение
Привод выключателей:
ВМПЭ-10+ПЭ-11
МГ-10+ПС-31
Преобразовательный агрегат оперативной связи
Электродвигатель аварийного маслонасоса уплотнений генератора
Электродвигатель аварийного маслонасоса смазки турбин
Привод выключателя
У-220+ШПЭ-44 

-
-

2
1

1

 

3

 

3

3

-
-

-
-

7,2

 

8

 

14

-

-
-

58
155

38

 

43,5

 

73,5

240

20
160

-
-

30

 

40

 

73

-

-
-

-
-

100

 

130

 

184

-

20
160

-
-

30

 

120

 

219

-

20
-

116
155

100

 

-

 

-

-

20
160

-
-

30

 

120

 

219

720

И т о г о:

549

391

1269

  
         В таблице 5.1 приводится расчет нагрузки на одну батарею ,от которой могут питаться потребители трех агрегатов (3*60МВт или 2*60 МВт+1*100МВт). Значения токов, потребляемых электромагнитами приводов выключателей следует брать из таблицы П1 в соответствии с типом выключателей в цепи резервного трансформатора собственных нужд. Токи, потребляемые электромагнитами аварийных маслонасосов турбин и генераторов следует принять из таблицы П2.
2)Определяем типоразмер  аккумуляторной батареи (номер) по формуле                                                                                     

                N  ≥  1.05Iав /j,           (5.1)                                                                                                    
где N– номер аккумуляторной батареи;
1,05 – коэффициент, учитывающий старение аккумуляторов;
Iав – ток установившегося аварийного разряда, А; 
j– допустимый ток получасового аварийного разряда, приведенный к первому номеру аккумулятора, А/N (принимается  j = 21 А/N при температуре электролита 100С,  j = 25 А/Nпри температуре 250С).
Полученный номер аккумуляторной батареи округляется до ближайшего большего типового. Например, по разрядному току, приведенному в таблице 5.1, определим
N  ≥  1.05Iав /j= 1,05*549/25=23,
где j = 25 А/N.
Предварительно принимают типоразмер СК-24.
3) Затем проверяют батарею по уровням напряжения для наибольших толчковых токов переходного аварийного режима.
Толчок тока может иметь место в начале аварийного режима (действие АВР). При расчете определяют напряжение на шинах в момент приложения толчковой нагрузки и составляют с наименьшим допустимым  напряжением на зажимах приемников, участвующих в расчетной толчковой нагрузки, с учетом падения напряжения в питающей сети. Так, если минимальное допустимое напряжение на приводе выключателя составляет 85 %, а падение напряжения в кабеле – 5 %, то напряжение на шинах должно быть равным 90 % номинального.
Задав допустимое напряжение на шинах установки постоянного тока, по кривым (рисунок 5.2) определяют толчковый ток, приведенный к первому номеру аккумуляторной батареи, и вычисляют номер

N  =  Iт /jт.доп                                                                                 (5.2)

Из двух значений N  выбирают большее.
В конце аварии выполняют поочередное включение выключателей высокого напряжения. Если выключатели масляные (У-110, У-22,), то возникают значительные толчковые токи в конце аварии, которые воспринимаются разряженной батареей. Этот режим также должен быть проверен. Исходя из предварительно принимаемого номера батареи N, рассчитывают ток предшествующего разряда j = Iав/N  и толчковый ток в конце аварии, отнесенный к первому номеру, j` т = I` т/N  . Напряжение на аккумуляторе Uэл в конце разряда при толчке определяют из графика на рисунке5.1. Из семейства кривых выбирают кривую, соответствующую току получасового разряда (8N, 13N…, 25NА) и по значению j` т определяют Uэл. Число элементов батареи в конце разряда 130, поэтому напряжение на шинах  Uш = Uэл *130.   Полученное напряжение сравнивают с минимальным допустимым для потребителей с учетом потерь в кабелях.
Проверим АБ по уровням напряжения для рассматриваемого примера:
а) по формуле (5.2)  имеем

N  ≥  Iт /jт.доп= 391/20=19,5,

 где  Iт принимают по таблице 5.1;
jт.доп= 20 А/N определяют по кривой( рисунок5.2) для 108 элементов из условий обеспечения минимального допустимого напряжения на приводе выключателя 85 % Uном с учетом падения напряжения в кабеле 5 %  Uном ;
б) при толчке тока в конце аварийного режима (включение У-220) ток предшествующего разряда

j = Iав/N  = 549/24 = 23 А/N,

 ток  в момент толчка, приведенный к первому номеру,

 j` т = I` т/N  = 1269/24=53 А/N;

по кривой( рисунок5.1) определяют напряжение на элементе в момент толчка Uэл = 1,55 В и напряжение на шинах батареи Uш = 1,55*130 = 202 В, или 92 % Uном .
Окончательно выбираем батарею типа СК-24.

Напряжение на аккумуляторе типа СК
Рисунок 5.1 – Напряжение на аккумуляторе типа СК во время толчкого тока при различной степени разряда перед толчком

Рисунок 5.2 – Зависимость напряжения от толчкового тока при+250С(- - -) и +100С
4)Затем производим выбор подзарядных устройств. Подзарядное устройство находится длительно в работе и в нормальных условиях одновременно с  подзарядом батареи питает постоянно включенную нагрузку. К подзарядному устройству присоедиединены основные элементы батареи. Добавочные элементы батареи находятся в режиме постоянного подзаряда от отдельного устройства  с автоматическим регулированием напряжения.
Ток подзаряда основных элементов принимают равным 0,25NА, а для добавочных элементов – 0,05NА.
Таким образом, подзарядное устройство основных элементов выбирается из условий:

Iпз.о ≥ 0,15NIп ;       Uпз.о ≥ 2,15n0 ,                                   (5.3)

а добавочных элементов -

Iпз.доб ≥ 0,05N  ;       Uпз.доб ≥ 2,15nдоб ,                                  (5.4)

где Iп  - ток постоянно включенной нагрузки.

В качестве подзарядного устройства на станциях используется выпрямительный зарядно-подзарядный агрегат ВАЗП-380/260-40/80, выполненный на кремниевых выпрямителях с автоматической стабилизацией напряжения. Питание его осуществляется от сети переменного тока 380 В. Максимальное напряжение в рабочем режиме 260 и 380 В, рабочий ток – 80 и 40А соответственно. При небольшой нагрузке постоянного тока, в частности на подстанциях, этот агрегат обеспечивает и заряд батареи.
Произведем выбор подзарядного и зарядного устройств для рассматриваемого примера. Для подзарядного устройства основных элементов по формуле(5.3)

Iпз.о ≥ 0,15NIп  ≥ 0,15*24 + 20 = 23,6 А;    

Uпз.о ≥ 2,15n0 ≥ 2,15*108 = 232 В.

Выбирается агрегат ВАЗП-380/260-40/80.
Для подзарядного устройства добавочных элементов по формуле(5.4)

Iпз.доб ≥ 0,05N  ≥ 0,05*24 = 1,2 А      

Uпз.доб ≥ 2,15nдоб ≥ 2,15*22 = 47,7 В.

Принимается выпрямительное устройство типа АРН-3, поставляемое комплектно с панелью автоматического регулирования напряжения типа ПЭХ-9045-00А2.
Выбораем зарядное устойство. В соответствии с ПТЭ оно должно работать периодически (один раз в квартал) при выполнении уравнительных зарядов, а также заряда батареи после аварийных разрядов. Максимальный ток при уравнительном заряде составляет 5NА. При этом следует учитывать и ток  Iп. Напряжение на элементе в конце заряда 2,75 В, и номинальные параметры зарядного устройства должны удовлетворять условиям

Iз ≥ 5NIп ;       Uз ≥ 2,75n.                                (5.5)

В качестве зарядных устройств для аккумуляторных батарей электрических станций применяются двигатели-генераторы серии П на напряжение Uном =270 В (таблица 5-2) Для зарядного агрегата в рассматриваемом примере расчета АБ по формуле5.5 получим

Iз ≥ 5NIп  ≥ 5*24 + 20 = 140  А;    

 Uз ≥ 2,75n ≥ 2,75*130 = 356 В.
Выбирается генератор постоянного тока типа П-91 (Рном= 43 кВт, Uном= 270 В, Iном = 159 А), соединенный с электродвигателем переменного тока типа А2-82-4 (Рном= 55 кВт).

Таблица 5.2- Технические характеристики генераторов серии П с номинальным напряжением 270 В и частотой вращения 1450 об/мин

 

Номер в серии

Номинальные

При напряжении

Мощность,
кВт

 

Ток, А

 

КПД, %

220 В

320 В

Мощность,
кВт

Ток, А

Мощность,
кВт

Ток, А

61
62
62
71
72
82
82
91
92
101
102

7,2
9,2
22
13
17,5
22
30
43
60
80
100

26,7
34
81,5
48
65
82
111
159
222
296
371

80
81
87
81,5
83
84
86,5
86,5
89,0
89,5
90,5

5,9
7,5
17,9
10,6
14,3
18
24,5
35
49
65
81,5

26,7
34
81,5
48
65
82
111
159
222
296
371

7,2
9,2
22
13
17,5
22
30
43
60
80
100

22,5
28,8
69
40,6
55
69
94
135
188
250
313

В настоящее время также разработаны и применяются на новых станциях выпрямительные зарядно-подзарядные коммутационные полупроводниковые устройства (ВАЗПК), применение которых исключает необходимость во вращающихся зарядных агрегатах, элементных коммутаторах и в целом делает экономичнее установку постоянного тока.



 
« Вопросы и ответы по аккумуляторным батареям   Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств »
электрические сети