7. Зарядные устройства
На электростанциях в качестве зарядных и подзарядных устройств аккумуляторных батарей в настоящее время преимущественно применяются двигатели-генераторы, состоящие из двигателей переменного и генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением, устанавливаемых на общей фундаментной плите. Генераторы серии П выполняются на номинальное напряжение 230 В дли заряда аккумуляторных батарей, на номинальное напряжение 270 В с регулированием напряжения в пределах от 220 до 320 В. При этом мощность генератора при напряжении 270—320 В сохраняется постоянной, равной номинальной. В диапазоне напряжений от 270 до номинального 220 В ток генератора сохраняет свое значение, а мощность снижается пропорционально напряжению. Режим работы генераторов продолжительный во всем диапазоне напряжений. Генераторы допускают регулирование напряжения до 75% номинального.
Зарядный агрегат должен иметь мощность и напряжение, достаточные для заряда аккумуляторной батареи на 90% емкости в течение не более 6—8 ч. Зарядный двигатель-генератор оборудуется автоматическим выключателем обратного тока, вольтметром с переключателем и амперметрами в цепи зарядного агрегата и аккумуляторной батареи.
В табл. 3-12 и 3-13 приведены основные технические данные двигателей АД и генераторов серии напряжением 220/320 В.
Таблица 3-12
Основные электрические данные двигателей АД и генераторов П
Тип двигателягенератора | Электродвигатель | Генератор | Размеры, мм | Масса агрегата, кг | |||
Мощ | Напряжение, В | Тип | Мощ | по длине между краями валов | по ширине | ||
АД-41/4 | 3,2 | 220, 380 | П-42У4 | 2,9 | 979 | 394 | 223 |
АД-42/4 | 5,1 | 220, 380 | П-51У4 | 4,2 | 1030 | 440 | 275 |
АД-52/4 | 7,9 | 500 | П-61У4 | 7,2 | 1193 | 440 | 347 |
АД-62/4 | 12,7 | 220/380 | П-62У4 | 9,2 | 1356 | 530 | 517 |
АД-81/4 | 27,6 | 500 | П-81У4 | 22 | 1631 | 638 | 921 |
АД-101/4 | 64 | 500 | П-92У4 | 60 | 2147 | 785 | 1630 |
АД-102/4 | 83 | 500 | П-101У4 | 80 | 2277 | 785 | 1855 |
Примечание. Частота вращения электродвигателя 1500 об/мин, напряжение генератора — 220/320 В.
Зарядные двигатели-генераторы помимо ограниченности своих выходных параметров обладают рядом недостатков: низкие значения к. п. д., наличие вращающихся частей, постоянный шум при работе, большая масса и значительные габариты, необходимость эксплуатационного персонала.
В связи с этим за последнее время все большее распространение получают полупроводниковые выпрямительные агрегаты, обладающие большой надежностью, более высоким к. п. д. (до 95%), безинерцнонностью, простотой в обслуживании.
Зарядные агрегаты устанавливаются только на электростанциях, на подстанциях не устанавливаются. Первоначальная формовка аккумуляторной батареи на подстанциях производится передвижным зарядным агрегатом.
Заводами отечественной промышленности выпускаются выпрямительные агрегаты с кремниевыми вентилями, имеющими высокий К. п. д. и длительный срок службы (100 тыс. ч). В выпрямительных устройствах дли заряда аккумуляторных батарей принята схема регулирования выходных параметров с помощью дросселей насыщения, включенных последовательно с вентилями. Питание выпрямительных
Таблица 3-13
Основные электрические данные генератора типа П
Тип генератора | Напряжение, В | Масса кг | |||||
270 | 220 | 320 | |||||
Мощность, | Ток, А | Мощность, | Ток, | Мощность, | Ток, | ||
П-61У4 | 7,2 | 26,7 | 5,9 | 26,7 | 7,2 | 22,5 | 163 |
П-62У4 | 9,2 | 34 | 7,5 | 34 | 9,2 | 28,5 | 195 |
П-71У4 | 13 | 48 | 10,6 | 48 | 13 | 40,6 | 260 |
П-72У4 | 17,5 | 65 | 14,3 | 65 | 17,5 | 55 | 300 |
П-81У4 | 22 | 82 | 18 | 82 | 22 | 69 | 340 |
П-82У4 | 30 | 111 | 24,5 | 111 | 30 | 94 | 405 |
П-91У4 | 43 | 159 | 35 | 159 | 43 | 135 | 560 |
П-92У4 | 60 | 222 | 49 | 222 | 60 | 188 | 660 |
П-101У4 | 80 | 296 | 65 | 296 | 80 | 250 | 830 |
П-102У4 | 100 | 371 | 81,5 | 371 | 100 | 313 | 950 |
Примечание. Частота вращения генератора 1450 об/мин.
Рис. 3-6. Схема элементного коммутатора.
1—7 — контакты элементного коммутатора: 8 — аккумуляторы; 9 — рукоятка; 10 — добавочное сопротивление; 11 — металлическая щетка.
агрегатов осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 220/380 В. Выпрямительные установки, применяемые для заряда и подзаряда аккумуляторных батарей, присоединяются со стороны переменного тока через разделяющий трансформатор.
В табл. 3-14 приведены основные технические данные отдельных зарядных и зарядно-подзарядных выпрямительных агрегатов.
Таблица 3-14
Некоторые данные выпрямительных установок
Примечания: I. ВА — выпрямительный агрегат; ВУ — выпрямительное устройство; 3 — зарядный; ЗП — зарядно-подзарядный.
2. В графе «Размеры» первое число относится к высоте шкафа, последующие — к ширине и глубине.
Для регулирования напряжения на шинах аккумуляторных батареи электростанций применяются элементные коммутаторы с дистанционным управлением. Коммутатор устанавливается в отдельном помещении, непосредственно примыкающем к помещению аккумуляторной батареи со стороны проходной доски. Для регулирования напряжения на шинах аккумуляторных батарей в процессе подзаряда подзарядный двигатель-генератор снабжается панелью автоматического регулирования напряжения (АРН), устанавливаемой в помещении элементного коммутатора или в другом электротехническом помещении. Допускается совместная установка элементного коммутатора, панели АРН и двигателя-генератора (заряда и подзаряда) в одном помещении. Элементный коммутатор (рис. 3-6) состоит из нескольких расположенных по дуге круга контактов, к которым присоединяются излишние (против £/2, 15, где Е — рабочее напряжение сети) аккумуляторные элементы. Подключение или отключение аккумуляторных элементов производится при помощи контактного рычага, приводимого в действие дистанционно. Конец контактного рычага выполнен из двух изолированных друг от друга частей таким образом, что при его повороте не происходит разрыва цепи, что могло бы привести к возникновению вольтовой дуги и обгоранию контактов коммутатора. Для предупреждения коротких замыканий при одновременном перекрытии двух контактов предусмотрено соответствующей величины сопротивление из нихромовой стали. Двойной элементный коммутатор имеет два контактных рычага: один из которых служит для переключения элементов при разрядке батареи, другой — при ее зарядке. Ой применяется в тех случаях, когда одновременно с зарядом зарядный агрегат должен подавать питание к потребителям электроэнергии, не подлежащим отключению от сети постоянного тока во время зарядки батареи.