6.2.2. Источники постоянного оперативного тока
Самым надежным источником питания оперативных цепей считаются аккумуляторные батареи. Большим преимуществом их является независимость от внешних условий, что позволяет обеспечивать работу вторичных устройств даже при полном исчезновении напряжения в основной сети станции (подстанции).
Другим немаловажным достоинством этого источника является способность выдерживать значительные кратковременные перегрузки, необходимость в которых возникает при наложении на нормальный режим аккумулятора толчковых токов включения приводов выключателей.
На электрических станциях (подстанциях) находят применение преимущественно свинцово-кислотные аккумуляторы. В настоящее время получают распространение малообслуживаемые закрытые свинцово-кислотные батареи, выполненные по технологии рекомбинации выделяющихся газов. Начальное напряжение разряда свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 2,1—2,2 В, разрядная характеристика полога; при высоком к. п. д. Основными параметрами свинцовых аккумуляторов являются энергия, напряжение и разрядный ток.
Под энергией аккумулятора понимают энергию (в ампер-часах), которую аккумулятор способен отдать во внешнюю сеть в режиме разряда. Так как энергия аккумулятора зависит от разрядного тока и, следовательно, от длительности разряда, номинальную энергию относят к определенному режиму разряда, обычно к десятичасовому.
Номинальным напряжением аккумулятора называют наименьшее допустимое напряжение на его зажимах в течение первого часа десятичасового разряда. Для всех типов свинцовых аккумуляторов его принимают равным 2 В.
Разрядный ток может быть различным в зависимости от режима разряда, однако он не может превышать пятикратного тока десятичасового разряда при длительных режимах (например, при одночасовом разряде) и двенадцатикратного того же тока при кратковременном (пятисекундном) разряде.
На мощных электрических станциях и на крупных узловых подстанциях устанавливаются аккумуляторные батареи напряжением 110—220 В, а на небольших подстанциях напряжением 24—48 В. На станциях до 50 МВт устанавливается одна батарея 220 В, а на станциях большей мощности две такие батареи, причем одна батарея рассчитывается на полную нагрузку оперативных цепей и на 60 % мощности аварийного освещения, а другая на 100 % мощности аварийного освещения и на нагрузку одного масляного насоса турбины. При этом каждая из батарей должна обеспечить и толчковую нагрузку при включении приводов выключателей. На блочных станциях большой мощности для каждых одного-двух блоков устанавливают отдельную батарею, как правило, на напряжение 220 В.
На крупных узловых подстанциях напряжением 220 кВ и выше должны устанавливаться две одинаковые батареи 220 В, а на подстанциях 35—110 кВ с трансформаторами 5,6 MB∙А и больше — одна батарея 220 или 110 В.
На подстанциях. 35 кВ и ниже с трансформаторами мощностью меньше 5,6 MBА обычно устанавливают одну батарею 24 В или питают оперативные цепи от источников переменного тока.
Существует несколько схем включения аккумуляторных батарей.
Сейчас применяют исключительно схему постоянного подзаряда (рис. 6.8), которая отличается от схемы заряд-разряд режимами работы батареи и наличием специального подзарядного агрегата. Подзарядный агрегат работает в этой схеме непрерывно, неся постоянную нагрузку, подключенную к шинам, и подзаряжая батарею небольшим током. Батарея принимает на себя только толчковую нагрузку, возникающую, например, при включении выключателей.
Элементный коммутатор Р1—Р2 предназначен поддерживать постоянным напряжение на зажимах батареи. При отклонении напряжения от нормального элементный коммутатор подключает или отключает часть аккумуляторов, поддерживая напряжение на шинах постоянным. Так как скользящие контакты вносят известную ненадежность в работу схемы, а также имеют недостаточное быстродействие, в современных схемах применяются не элементные коммутаторы, а тиристорные зарядно-подзарядные устройства (выпрямительные агрегаты). При этом в нормальном режиме нагрузка питается от выпрямительного устройства, а при повышенной нагрузке тиристорное устройство автоматическим регулятором поддерживает неизменное напряжение на батарее.
Рис. 6.8. Схема аккумуляторной установки, работающей по методу постоянного подзаряда
ПЗА — подзарядный агрегат; Д — выпрямитель