5.2. Выбор аккумуляторной батареи
Аккумуляторные
батареи в СОПТ работают в режиме
постоянного подзаряда. При этом напряжение
постоянного подзаряда в одного элемента
составляет для большинства аккумуляторов
В.
В соответствии с ПТЭ напряжение постоянного тока на шинках, питающих устройства РЗА и ПА, цепи управления высоковольтных выключателей допускается поддерживать в пределах 220±5%, что составляет 231В. Напряжение на шинах ЩПТ будет несколько выше указанного на 0,3-0,5 В и составит 231,3 – 231,5 В. Руководствуясь вышеизложенным число элементов (аккумуляторов) в АБ может быть определено по следующему соотношению:
На ПС 110 кВ и выше для питания основных шинок используется 104 элемента. При необходимости иметь более высокое напряжение, например, для включения электромагнитных приводов выключателей, организуются дополнительные шинки. С этой целью выбирается дополнительное число аккумуляторов (рис. 5.3).
Выбор емкости аккумуляторов
При выборе емкости АБ должно быть обеспечено:
напряжение не менее
(
В при 
В) на шинах СОПТ, питающих устройств
РЗА и ПА, цепей управления силовых
выключателей при любом толчковом токе
в СОПТ;включение одного (или двух) высоковольтных выключателей с электромагнитными приводами после двухчасового аварийного разряда АБ током нагрузки;
напряжение не менее
на электромагните включения силового
выключателя при его работе в любом
режиме;
Величину емкости выбирают исходя из наибольшего толчкового тока и наибольшей отдаваемой емкости в ампер-часах.
Выбор АБ может опережать выбор схемы ПС и основного оборудования. Для этого необходимо задаться величиной падения напряжения в цепи толчкового тока на участке от АБ до потребителей в СОПТ (см. рисунки 5.4, 5.5).
В общем виде падение напряжение от АБ до шинок, питающих устройства РЗА (±EC РЗА) или до шинок, питающих электромагниты включения масляных (маломасляных) выключателей можно представить в следующем виде:
При кратковременном толчковом токе
|
(5.1) |
где
– толчковый ток при отключении, А; 
– ток нагрузки, А; 
– сопротивление ошиновки АБ, Ом; 
– сопротивление кабеля от АБ до шинок
±EC ЩПТ (главные шинки на щите постоянного
тока) или до шинок ±EY ЗРУ (ОПУ), Ом; 
– суммарные сопротивления катушек и
контактов автоматических выключателей,
рубильников и болтовых соединений, Ом.
Рис. 5.4. Схема распределения токов при отключении
Группы выключателей
При длительном разряде с последующим толчковым током
|
(5.2) |
где
– толчковый ток при включении, А.
Рис. 5.5. Схема распределения токов при включении масляных
(Маломасляных) выключателей с электромагнитными приводами
Минимальная допустимая величина конечного напряжения на АБ определяется по формулам:
при кратковременном толчковом токе:
(5.3)
при толчковом токе после длительного разряда:
|
(5.4) |
Минимально допустимая величина напряжения на одном элементе батареи будет равна
|
(5.5) |
Порядок расчета
Выбор емкости АБ выполняется для следующих случаев:
Когда толчковый ток при одновременном отключении группы выключателей значительно (более чем на 30%) превышает ток при включении выключателей (одного или двух) при действии АВР в конце двухчасового аварийного разряда АБ током нагрузки.
Когда
(меньше, чем на 30%).
Выбор
АБ для случая когда 
Определяется полный толчковый ток:
где
– число одновременно отключаемых
выключателей; 
– ток отключения привода одного силового
выключателя; 
– ток постоянной нагрузки в режиме
аварийного разряда АБ.
Определяется падение напряжения в СОПТ
по выражению (5.1) с учетом схемы на
рисунке 5.4. Сопротивления в цепи
толчкового тока определяются по
выражению:
где – удельное сопротивление материала ошиновки (кабеля); – длина ошиновки (кабеля с учетом прямого и обратного провода); – сечение проводника.
Вычисляется минимально допустимое напряжение на АБ по формуле (5.3).
Минимально допустимое напряжение на одном элементе вычисляется по выражению (5.5).
Емкость АБ определяется по таблицам разрядных характеристик (см. прил. Д) для минимального напряжения
в течение минимального времени
(большинство фирм показывает характеристики
для минимального времени 30 сек или 1
мин).
Выбор
АБ для случая когда 
Определяется полный толчковый ток.
где
– число одновременно отключаемых
выключателей; 
– ток включения привода одного силового
выключателя;
– ток постоянной нагрузки в режиме
аварийного разряда АБ.
Определяется расход емкости:
при двухчасовом разряде (120 мин) током нагрузки по следующему выражению:
при односекундном токе разряда (1/60 мин) в момент включения выключателей по следующему выражению:
полная отдаваемая емкость АБ определяется по выражению:
где
– повышающий коэффициент, введенный
для увеличения расчетной емкости АБ с
целью обеспечения отдаваемой мощности
АБ в конце срока службы (
).
Определяется приведенное время разряда батареи по формуле:
Определяется падение напряжения в СОПТ
по выражению (5.2) с учетом схемы на
рисунке 5.5.
Сопротивления в цепи толчкового тока определяются по выражению
где – удельное сопротивление материала ошиновки (кабеля); – длина ошиновки (кабеля с учетом прямого и обратного провода); – сечение проводника.
Вычисляется минимально допустимое напряжение на АБ по формуле (5.4).
Минимально допустимое напряжение на одном элементе вычисляется по выражению (5.5).
Емкость АБ определяется по таблицам разрядных характеристик (см. прил. Д) для конечного напряжения времени
и разрядного тока 
.