Стартовая >> Статьи >> Контроль аккумуляторных батарей на энергообъектах

Контроль аккумуляторных батарей на энергообъектах

аккумуляторные батареи на энергообъекте

В электроэнергетических системах источники оперативного тока служат, как известно, для электропитания вторичных цепей ответственных устройств, к которым относятся цепи релейной защиты, противоаварийной автоматики и телемеханики, аппаратура дистанционного управления, а также аварийная и предупреждающая сигнализация. В условиях эксплуатации к источникам оперативного тока предъявляются повышенные требования, причём их мощность должна быть вполне достаточной для надёжного действия вторичных устройств при самых тяжелых авариях в системе электроснабжения, а напряжение должно отличаться достаточной стабильностью.
Источникам оперативного постоянного тока в энергосистемах уделяется в последнее время всё большее внимание. Это обусловлено тем, что от состояния их работоспособности зависит надёжность работы всех систем автоматического управления, в том числе устройств релейной защиты и автоматики (РЗА), автоматической системы коммерческого учёта электроэнергии (АСКУЭ), автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), систем измерений, телемеханики и связи, а также силовых цепей катушек включения и отключения высоковольтных выключателей и др.
Наиболее надёжными источниками постоянного тока на крупных энергообъектах считаются аккумуляторные батареи. Они получили широкое распространение в энергосистемах нашей страны и за рубежом.
Большим их преимуществом является независимость (полная автономность) от внешних источников переменного напряжения, что позволяет обеспечивать работу вторичных устройств даже при полном исчезновении напряжения в основной электросети станции (подстанции). Другим немаловажным достоинством этого источника является способность выдерживать значительные кратковременные перегрузки, которые возникают в реальных условиях наложения на нормальный длительный режим аккумуляторной батареи бросков тока включения электроприводов высоковольтных выключателей в условиях оперативных переключений.
В качестве источника оперативного тока для питания устройств управления, автоматики, сигнализации и релейной защиты элементов главной схемы электрических соединений и основного напряжения собственных нужд станции, а также в качестве аварийного источника для питания электродвигателей, резервных, особо ответственных, механизмов собственных нужд, преобразователей устройств связи и аварийного освещения на электростанциях предусматривается установка аккумуляторных батарей напряжением 220 В. Для устройства управления, релейной защиты, автоматики и контроля допускается применение оперативного постоянного тока напряжением 48 и 24 В, если при этом обеспечивается применение надёжных систем с использованием малогабаритных реле и бесконтактных элементов. В этом случае в качестве источника используются преобразователи, питаемые от аккумуляторной батареи напряжением 220 В.
На подстанциях напряжением 110 кВ (кроме отпаечных и тупиковых) и выше должна применяться система оперативного постоянного тока напряжением 220 В. Другие величины напряжений или другие виды оперативного тока (выпрямленный, переменный) на таких подстанциях допускаются только по требованию заказчика. Аккумуляторная батарея должна быть закрытого исполнения. При работе в автономном режиме она должна обеспечивать максимальные расчетные толчковые токи после 2-часового разряда током нагрузки. На подстанции 110 кВ и выше рекомендуется применять аккумуляторную батарею со сроком службы не менее 20 лет. Каждая из двух аккумуляторных батарей, устанавливаемых на подстанции, должна выбираться с учетом суммарной нагрузки двух аккумуляторных батарей.
В эксплуатации АБ требуется постоянный контроль ряда параметров, частота проверки которых различна; так, например, измерения напряжения, плотности и температуры электролита каждого элемента должны проверяться ежемесячно, а работоспособность батареи по падению напряжения при толчковых токах производиться один раз в год. Поддержание требуемых уровней напряжения на зажимах электроприёмников в условиях оперативного подключения мощных нагрузок служит надёжной гарантией точного функционирования всех систем.
Экспресс-обследование состояния источников оперативного тока на большинстве подстанций энергосистемы показывает, что целый ряд источников оперативного тока выработал свой ресурс и требует всё большего внимания со стороны эксплуатационного персонала. Многие источники оперативного тока нуждаются в реконструкции, обновлении основных рабочих элементов, улучшении схем, замене кабелей и др. При этом непрерывно растут расходы на их текущее обслуживание. В этой связи весьма актуальны вопросы диагностики, причём с использованием современных цифровых методов и технических средств, позволяющих своевременно обнаружить дефекты, выявить неисправности и оперативно их устранить.
На подстанциях и гидроэлектростанциях не менее одного раза в год должна проверяться работоспособность батареи измерением напряжения на зажимах аккумуляторных батарей в режиме импульсных токов. Причём значения напряжения на выводах аккумуляторной батареи (при отключенном подзарядном агрегате) при разряде в течение 5 с с наибольшим током (но не более 2.5 тока одночасового режима разряда без включения концевых элементов) должны сопоставляться с результатами предыдущих измерений и не могут снижаться более чем на 0.4 В на каждый элемент от напряжения в момент, предшествующий броску тока.
Проверку рекомендуется производить на специально выделенной нагрузке, в качестве которой рекомендуется использовать активное сопротивление. Допускается проведение испытания включением ближайшего к батарее выключателя с наиболее мощным электромагнитом включения с записью процесса на осциллографе или регистрирующем вольтметре.
Резистор подключается к шинам щита постоянного тока через автоматический выключатель, а имеющаяся постоянная нагрузка должна быть минимальной и одинаковой при сопоставимых испытаниях.
При проведении испытания от полностью заряженной батареи отключается подзарядное устройство, а затем через 0.5 ч подключается специально выделенная нагрузка. Регистрируются значения тока и напряжения разряда.
Снижение напряжения в среднем на элемент определяется как разность напряжений батареи непосредственно перед включением и через 5 с после включение разрядного тока, поделённая на число элементов, участвующих в разряде. Кроме напряжения батареи рекомендуется выполнять измерения напряжения непосредственно на 1—2 отстающих аккумуляторных батареях. Снижение напряжения более чем на 0.4 В на элемент означает снижение фактической ёмкости батареи более чем на 10% от номинальной и вызывает необходимость принятия мер для его восстановления.
Полученные значения тока и напряжения должны сопоставляться с результатами предыдущих измерений.
Одним из современных методов диагностики аккумуляторных батарей является цифровое осциллографирование реальных динамических процессов, возникающих на зажимах аккумулятора при коммутациях. Удобным измерительным прибором для испытаний аккумуляторных батарей в условиях эксплуатации на работающих объектах является мобильный многофункциональный цифровой регистратор типа МЦР-0702.
Результаты цифрового осциллографирования наглядно демонстрируют достаточно быстрое время восстановления /восст элементов аккумуляторных батарей, когда после резкого снижения напряжения до минимума начинается интенсивное движение зарядов в электролите и нарастание скорости химической реакции.

 
« Конструктивные особенности и преимущества электропривода Motor Drive   Контроль изоляции высоковольтных вводов под напряжением »
электрические сети