книги из ГПНТБ / Маринов, И. А. Устройство и эксплуатация преобразовательных подстанций городского электротранспорта учеб. пособие

Уравнительный заряд производится 'несколькими циклами с ча­ совыми перерывами.

Режим постоянного подзаряда заключается в том, что парал­ лельно аккумуляторной батарее, находящейся в полностью заря­ женном состоянии, на шины собственных нужд постоянного тока включается зарядный агрегат, который питает всю нагрузку и од­ новременно подзаряжает малым током батарею, компенсируя ее самозаряд.

Режим постоянного подзаряда улучшает условия эксплуатации аккумуляторной 'батареи, увеличивает срок ее службы, значитель­ но повышает надежность работы электроустановки, обеспечивая полноценный резерв питания оперативным током потребителей, так как батарея в любой момент находится в полностью заряженном состоянии.

Толчковые нагрузки воспринимаются главным образом бата­ реей.

В режиме постоянного подзаряда напряжение на каждом эле­ менте должно быть равно 2,15±0,05 в, а ток подзаряда должен быть не менее значения, определяемого по формуле

,о,озсн

У п _ — 36- ’

где /п— ток подзаряда; Са — номинальная емкость аккумулятора,

а-ч.

Плотность электролита должна соответствовать плотности за­ ряженного элемента, т. е. 1,2—1,21 г/см3.

Заметное выделение газов и значительный осадок, выпадающий из пластин (шлам), а также повышение напряжения на элементе выше 2,35 в свидетельствуют о перезаряде элементов.

Признаками недозаряда являются снижение плотности ниже 1,20—1,21 на 0,01—0,02 и более единиц и снижение напряжения на элементе ниже 2,1 в.

В соответствии с инструкцией помимо уравнительных переза­ рядов батареи, эксплуатируемые в режиме постоянного подзаряда, подвергаются ежемесячно тренировочным разрядам током 10-ча­ сового разряда со снятием 75% номинальной емкости. После этого батарея нормально заряжается. При производстве уравнительного перезаряда тренировочный разряд не производится.

По последним рекомендациям можно не производить трениро­ вочный разряд. Для выравнивания плотности электролита по высо­ те элемента необходимо дистиллированную воду доливать в ниж­ нюю часть каждого элемента. Для этого применяется длинная труб­ ка с воронкой.

Правильная эксплуатация и тщательный уход за аккумулятор­ ной батареей обеспечивают надежную и длительную ее работу.

Для контроля за состоянием батареи регулярно производят из­ мерение напряжения и плотности электролита в контрольных эле­ ментах с записью в аккумуляторном журнале. На подстанциях с постоянным дежурным персоналом эти измерения производятся

272

один раз в сутки, а на автоматических и телеуправляемых подстан­ циях — один раз >в неделю.

Ежемесячно проводят проверку плотности электролита и напря­ жения на всех элементах, обтирку стеллажей, изоляторов, сосудов и промывку покровных стекол.

Сосуды, стеллажи, изоляторы должны быть всегда чистыми и сухими, так как их состояние влияет на саморазряд батареи. Са­ моразряд происходит и вследствие электрохимических процессов внутри элемента, например, вследствие наличия разности потенциалов между активным веществом и свинцовой основой пла­ стины. Но саморазряды по таким причинам невелики.

Причинами повышенного саморазряда, кроме утечек из-за пло­ хой изоляции батареи, являются короткие замыкания внутри эле­ мента и наличие вредных примесей в электролите. Наиболее опас­ ными и часто встречающимися примесями в электролите являются: железо, хлор, соединения азота, медь, марганец.

Ошиновку аккумуляторной батареи, независимо от того, окра­ шена ли она кислотоупорной краской, нужно смазывать нейтраль­ ным вазелином или машинным маслом. Смазка должна периоди­ чески меняться. Ошиновка на высоту 30—50 мм от места впайки в наконечник и вся поверхность наконечников должны быть зачи­ щены до блеска и покрыты тонким слоем вазелина.

Уровень электролита в каждом элементе должен быть не менее

Если плотность электролита выше 1,21 г!смъ, то элементы до­ ливают дистиллированной водой. Если плотность ниже 1,2 г/см3, то элементы доливают электролитом плотностью 1,18 г/см3.

Для получения электролита плотностью 1,18 г/см3 смешивают 1000 см3 дистиллированной воды с 179,2 см3 серной кислоты плот­ ности 1,84 г/см3.

При необходимости доливку элементов дистиллированной во­ дой или электролитом производят или до заряда или после заряда. Если доливку производят после заряда, то батарею следует вклю­ чить в заряд после доливки еще на полчаса для перемешивания электролита.

Помещение аккумуляторной батареи взрыво- и пожароопасное, так как при заряде на пластинах выделяются кислород и водород, смесь которых представляет собой гремучий газ. Поэтому на две­ рях помещения аккумуляторной батареи должны быть надписи: «Аккумуляторная», «Огнеопасно», «С огнем не входить», «Курить воспрещается».

Лампы освещения должны быть в полугерметической арматуре, а выключатели — вне помещения аккумуляторной батареи.

В окнах помещения должны быть матовые или покрытые белой краской стекла.

При работе с серной кислотой следует соблюдать следующие основные требования безопасности:

273

г

все работы должны .выполняться двумя лидами, обученными ра­

боте с кислотой; приготовление раствора и доливку элементов .следует произво­

дить в защитных прозрачных очках, резиновых перчатках, галошах и резиновых фартуках (или грубошерстных костюмах);

при составлении электролита следует кислоту вливать в воду тонкой струей (ни в коем случае не лить воду в кислоту) при не­ прерывном перемешивании раствора. Лить кислоту в воду из боль­ ших бутылей запрещается;

при случайном попадании брызг кислоты или электролита на лицо, руки или одежду следует быстро смочить это место 5%-ным раствором соды или, при отсутствии раствора соды, обмыть силь­ ной струей воды из-под крана.

Можно также погрузить обожженную конечность в чистую воду и совершать ею частые движения.

§ 37. ЗАРЯДНЫЕ И ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Для заряда и подзаряда аккумуляторных батарей могут быть использованы двигатель-генераторы и полупроводниковые выпря­ мители.

Двигатель-генератор состоит из асинхронного электродвигате­ ля и генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, смонтированных на общей фундаментной плите. В табл. 25 приве­ дены технические данные применяемых на подстанциях двигате­ лей-генераторов.

Т А Б Л И Ц А 25

Технические данные двигатель-генераторов для заряда аккумуляторных батарей

Из полупроводниковых выпрямителей для заряда и подзаряда аккумуляторных батарей применяют селеновые выпрямители ВСА, технические данные которых приведены в табл. 26, и зарядные по­ лупроводниковые выпрямители ЗУК на кремниевых вентилях, тех­ нические данные которых приведены в табл. 27.

На рис. 195 приведена схема включения аккумуляторной бата­ реи, работающей в режиме заряд— разряд с двойным элементным

274

Нагрузив

коммутатором. Разрядный ползунок служит для поддержания по­ стоянного напряжения на шинах в процессе разряда, путем вклю­ чения на шины необходимого количества последовательно соеди­ ненных элементов. Зарядная ручка служит для равномерного заряда элементов. Обычно последние элементы батареи меньше разряжаются, и, следовательно, они должны меньше заряжаться, и с помощью зарядной ручки их выводят из заряда.

На рис. 196 приведена схема включения аккумуляторной бата­ реи с двумя зарядными агрегатами. Один зарядный агрегат, напри­ мер двигатель-генератор, служит для полного заряда батареи, а

275

f

Рис. 196. Схема вклю чения а ккум ул я то рн о й батареи с двум я зарядны м и агрега ­ там и:

Р — разрядное сопротивление, ВСА — селеновый выпрямитель для подзаряда, ДГ — двига­ тель-генератор для полного заряда, ж, з, к — фазы переменного тока

276

второй, например селеновый выпрямитель, для постоянного под­ заряда.

В связи с внедрением на подстанциях оперативного переменно­ го тока и ликвидацией в связи с этим аккумуляторных батарей, большое распространение получили выпрямительные устройства для питания электромагнитных приводов выключателей. Выпрями-

Р,ис. 197. Схема включения выпрямительных устройств:

тельные устройства выполняют из кремниевых вентилей, соединяе­ мых по мостовой схеме и подключенных к сети переменного тока 220 в непосредственно или через вспомогательный трансформатор.

На рис. 197 дана схема включения выпрямительных устройств. При наличии на подстанции резервного источника питания собственных нужд переменного тока — резервного ввода от город­ ских сетей 220 в или трансформатора, подключенного к резервно­ му вводу 6—10 кв, устанавливают два выпрямительных устройства. Питание одного выпрямительного устройства берется от рабочего трансформатора, а второе выпрямительное устройство подклю­ чается к резервному трансформатору или резервному вводу 220 в. На стороне выпрямленного тока оба выпрямительных устройства

включаются параллельно.

277

г

Таким образом обеспечивается бесперебойное питание потреби­

телей выпрямленным током.

Для защиты выпрямительных устройств от повреждений при пробое вентилей в каком-либо устройстве, параллельное их вклю­ чение осуществляется через запорные кремниевые вентили.

Выпрямительное устройство, подключенное нормально к ре­ зервному источнику питания с помощью переключателя ПР, может быть подключено к шинам собственных нужд в случае исчезнове­ ния напряжения на резервном источнике питания или выхода из строя выпрямительного устройства, подключенного к основному рабочему источнику питания. Реле РК\—PKi и РКХ служат для контроля наличия напряжения на стороне переменного и выпрям­ ленного тока.

§ 38, ВСПО М О ГАТЕЛ ЬН Ы Е ПОТРЕБИТЕЛИ СО БСТВЕННЫ Х НУЖ Д

О с в е щ е н и е . Освещение подстанции делится на три вида: рабочее, аварийное и освещение безопасности.

Рабочее освещение обеспечивает освещенность помещений тя­ говой подстанции в соответствии с утвержденными нормами осве­ щенности.

Осветительные приборы обычно получают питание переменного тока напряжением 220 в от трансформаторов собственных нужд подстанции. В случае исчезновения напряжения от трансформато­ ров собственных нужд питание осветительных приборов, как и пи­ тание других ответственных потребителей, автоматически переклю­ чается на резервный ввод 220 в.

При определении необходимой мощности трансформатора соб­ ственных нужд или резервного ввода, мощность, .необходимая для целей освещения, подсчитывается ориентировочно из расчета 15 вт на 1 м2 освещаемой площади помещений подстанции.

Аварийное освещение на подстанции применяется при исчезно­ вении напряжения от трансформаторов собственных нужд и долж­ но обеспечить освещенность не менее 10% освещенности рабочего освещения. Аварийное освещение обычно получает питание от не­ зависимого источника тока: аккумуляторной батареи или резерв­ ного ввода 220 в.

Аварийное освещение включается автоматически при исчезно­ вении напряжения питания рабочего освещения.

В случае отсутствия независимого источника тока аварийное освещение не выполняется, но на подстанции должны быть пере­ носные аккумуляторные фонари или, в крайнем случае, свечи и спички.

Освещение безопасности применяется обычно как местное осве­ щение рабочих поверхностей на месте производства работ в ме­ стах, представляющих повышенную опасность.

Такими местами являются, например, металлические заземлен­

278

ные камеры КС0-2УМ, камеры распределительного устройства

600 в.

Освещение безопасности получает питание от источника напря­ жением не выше 36 в. От сети освещения безопасности обычно получают питание и переносные лампы, применяемые при ревизии или ремонте оборудования и аппаратов.

О т о п л е н и е . На тяговых подстанциях с постоянным дежур­ ством персонала независимо от типа выпрямителя (ртутный или полупроводниковый) в зимнее время должна поддерживаться тем­ пература от 10 до 16° С как при работающих, так и при отключен­ ных выпрямителях.

Для подстанций без постоянного дежурства персонала темпе­ ратура в помещениях в зимнее время должна соответствовать ГОСТу или Техническим условиям на установленное оборудование.

На тяговых подстанциях предусматривается отопление помеще­ ний выпрямителей, аккумуляторной батареи, насосов, водопро­ водного ввода и тех помещений, где длительно может находиться обслуживающий персонал.

В помещениях тяговых подстанций должно предусматриваться водяное или электрическое отопление. Установка водяного отопле­ ния экономически целесообразна при наличии поблизости от тяго­ вой подстанции теплофикационной сети или котельной установки какого-либо жилого дома или предприятия. При отсутствии такого источника тепла в условиях автоматической подстанции с малой кубатурой экономически более целесообразно применять электриче­ ское отопление.

Электроотопительные приборы обычно получают питание от ре­ зервного трансформатора собственных нужд напряжением 220 в. В случае выхода из строя рабочего трансформатора собственных нужд и перехода питания вспомогательных цепей выпрямительных агрегатов на резервный трансформатор, предусматривается авто­ матическое отключение отопления, если мощности трансформатора недостаточно для обеспечения питания всех потребителей.

Установленная мощность электронагревательных приборов ориентировочно может быть принята равной 20—25 вт на кубиче­ ский метр отапливаемых помещений.

Электроотопительные приборы соединяются в несколько само­ стоятельных групп.

В аккумуляторном помещении электронагревательные приборы не устанавливают, а отопление осуществляется с помощью кало­ риферной установки.

На подстанциях предусматривается установка термодатчиков, которые производят включение и отключение электронагреватель­ ных приборов в зависимости от температуры отапливаемых поме­ щений и автоматически поддерживают заданную температуру.

В е н т и л я ц и я . Устройство вентиляции помещений тяговых подстанций определяется в основном условиями охлаждения вы­ прямителей. Как уже было сказано выше, для выпрямителей приме­ няется обычно естественные вытяжка и приток (не считая вентиля­

279

Г Л А В А VIII

АВТОМАТИКА И ТЕЛЕМЕХАНИКА

Автоматикой называются устройства, с помощью которых осу­ ществляется контроль, защита, сигнализация, а также регулирова­ ние и управление производственным процессом без постоянного вмешательства человека («аутоматос» по-древнегречески — само-

движущийся, самодействующий).

Телемеханикой называются устройства, позволяющие осуще­ ствлять контроль, сигнализацию (ТС), измерение (ТИ), а также регулирование и управление (ТУ) производственным процессом и работой оборудования на расстоянии («теле» по-пречески — уда­ ленность. Отсюда «телемеханика» — действие на расстоянии).

Применение автоматики повышает надежность работы тяговых подстанций и улучшает режим работы оборудования за счет не­

прерывного контроля.

Кроме того, применение автоматики и телемеханики позволяет снизить эксплуатационные расходы за счет сокращения количества обслуживающего персонала и повышения производительности тру­ да, улучшить условия труда и снизить вероятность несчастных слу­

чаев.

Схемы автоматики и телемеханики должны соответствовать следующим основным требованиям: надежности в работе, просто­ те и экономичности схемных решений, применению однотипных ре­ ле и аппаратов промышленного изготовления.

Схемы автоматики должны обеспечить возможность выбора способа управления: ручное, местное автоматическое или телеуп­ равление. После выбора способа управления остальные способы исключаются. Это не относится к цепям отключения, которые дей­ ствуют всегда, независимо от способа управления.

&

§ 39. А П П А Р А Т У Р А АВТ О М АТИ КИ И ТЕЛЕМ ЕХАНИКИ

Устройства автоматики и телемеханики в общем случае состо­

ят из следующих основных элементов:

датчиков, реагирующих на изменение режима работы оборудо­ вания, изменение физического или химического его состояния;

усилителей сигналов, вырабатываемых датчиками; реле, контакторов, переключателей, служащих для включения

аппаратов и приборов управления, измерения и сигнализации.

281