Электрическая часть электростанций - Аккумуляторный блок

В зависимости от назначения, характера нагрузок, протяженности территории, необходимости резервирования на электрических станциях устанавливается одна, две или несколько аккумуляторных батарей.
Почти повсеместно применяются свинцово-кислотные батареи и очень редко, в особых условиях, щелочные (железоникелевые).
На тепловых станциях средней мощности обычно устанавливается две батареи. На блочных ГЭС предусматривается несколько батарей: по одной на каждые два блока станции и одна батарея общестанционного назначения с подачей напряжения на щит постоянного тока поста управления станции.
На атомных станциях применяется несколько батарей: по батарее для каждого реакторного блока, резервная батарея станции, батареи, работающие параллельно с обратимыми двигатель- генераторами в установках надежного питания, батареи потребителей систем управления и защиты.
На гидроэлектрических станциях малой и средней мощности достаточно одной батареи, причем она должна быть готова к работе к моменту пуска первого агрегата даже во временную эксплуатацию. При мощности станции более 500 МВт применяется две батареи.
На крупных подстанциях 110—750 кВ предусматривается одна или две батареи.
На объектах небольшой и средней мощности, где внедрен переменный оперативный ток, а для аварийного освещения применяются переносные фонари, можно обойтись без аккумуляторных батарей.
Две батареи и больше выбираются также при длинном машинном зале, при отдаленной повышающей подстанции, т. е. в тех случаях, когда даже при выборе на елей оперативного тока больших сечений не удается сохранять изменение напряжения в начале и конце сети оперативного тока в допустимых пределах. Напомним, что номинальное напряжение щита постоянного тока равно 230 В, а максимальное, принимаемое на участках шин до противоэлементов, составляет 254 В. Для надежной работы самого удаленного и мощного электромагнитного привода необходимо напряжение 184 В (80 % UH).
Аккумуляторный блок состоит из помещений одной или двух аккумуляторных батарей, помещения зарядных устройств со щитом постоянного тока, кислотной, вентиляционной камеры и тамбура.
На станциях и подстанциях применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи: стационарные кратковременного разряда типа СК. и герметические с намазными пластинами типа СН. Электролитом батарей является раствор серной кислоты. В помещении батареи при открытых сосудах появляются пары серной кислоты, при работе батареи, особенно в конце заряда, выделяются водород и кислород, образующие взрывоопасную смесь. Пары кислоты разъедают органические ткани, вредно действуют на строительные конструкции и оборудование. Поэтому разработаны специальные требования к помещениям аккумуляторного блока и к их эксплуатации.
Аккумуляторные батареи располагаются в огнестойких зданиях. Для предохранения сосудов от нагрева солнечными лучами помещения выбираются в северной части здания. Остекление рам производится матовым стеклом.
Аккумуляторный блок должен быть герметизирован и изолирован от всех прочих помещений станции; в помещение ведет наружный вход через тамбур. Допускается вход в тамбур с площадки лестничной клетки или из коридора. При этом все же не рекомендуется располагать непосредственно рядом с аккумуляторным блоком помещение, где возможно длительное пребывание эксплуатационного персонала.
В аккумуляторных помещениях площадью для каждой батареи £0—60 м² сосуды аккумуляторов устанавливаются рядами на одноэтажных или двухэтажных стеллажах с проходами шириной 1 м между рядами. Стеллажи деревянные с кислотоупорным покрытием. Сосуды устанавливаются на изоляторах, стеллажи изолируются от пола стеклянными плитками толщиной 1 см.
Пол помещения бетонный, строго горизонтальный с покрытием асфальтом или метлахскими плитками, с заполнением швов кислотоупорным материалом. Стеллажи на асфальтовом полу устанавливаются на опорных площадках из прочного кислотоупорного материала.
Потолок, стены и все строительные конструкции (двери, рамы, коробы вентиляции, радиаторы отопления и т. п.) покрываются кислотоупорными красками.
При работе батареи выделяются тяжелые и легкие газы. Применяется приточно-вытяжная система вентиляции с подачей нагретого воздуха для отопления. Подача и удаление воздуха производятся по каналам в стенах или по коробам с разных сторон помещений. Удаление воздуха производится как из верхней, так и из нижней части помещения.
Вся коммутация сосудов батареи внутри помещения производится голыми круглыми медными или стальными шинами, дважды окрашенными кислотоупорными красками и после просыхания смазанными вазелином. В помещении шины крепятся на штыревых изоляторах, далее через проходные изоляторы в герметизированных досках проводятся в соседнее помещение к элементному коммутатору щита постоянного тока. При удаленном расположении щита постоянного тока соединения выполняются медным одножильным кабелем.
Сеть освещения выполняется освинцованным проводом и кабелем, арматура светильников выбирается герметическая, выключатели и штепсельные розетки устанавливаются вне помещений.
Для безопасности персонала, обслуживающего элементы батареи, на полу проходов укладываются деревянные решетки.
Рядом с аккумуляторной, с другой стороны герметизированной стены, желательно иметь помещение площадью 30—50 м², в котором располагаются щит постоянного тока, зарядные и подзарядные устройства. Число панелей и размеры щита выбираются в зависимости от принятой электрической схемы. На панелях щита устанавливаются двойной элементный коммутатор, пускорегулирующие аппараты, приборы измерения и защиты как батареи, так и зарядных устройств, приборы контроля изоляции с сигнализацией.
В качестве зарядных и подзарядных устройств применяются двигатель-генераторы и кремниевые выпрямители, комплектуемые с разделяющим трансформатором и устройством стабилизации выпрямленного напряжения.
При близком расположении аккумуляторной, щита постоянного тока и зарядных устройств кабельные связи получаются короткими и надежными.
Кислотная площадью 8—16 м² служит для хранения запасных сосудов, сепараторов, кислоты, дистиллированной воды, приборов, материалов и инструмента. Здесь производится ремонт сосудов, приготовление кислоты и т. п.
В помещении вентиляционной камеры площадью 6—10 м² устанавливаются вентиляторы и калориферы. Вентиляторы должны обеспечивать 5—6-кратный обмен воздуха в час. Точнее, потребный объем свежего воздуха в час (в м³) определяется формулой
V = 0,07/зарп,
/зар — наибольший ток заряда, А; п — число элементов батареи.
На небольших объектах, где применяются аккумуляторы типа СН в закрытых сосудах, достаточно естественной вентиляции помещений.
Температура воздуха в помещении аккумуляторов поддерживается в пределах от 15 до 20 °С, в холодное время она не должна быть ниже 10 °С.
Калориферы нагревают воздух до 35 °С.
Допускается водяное (паровое) отопление, выполненное гладкими трубами со сварными соединениями. Тамбур должен быть площадью не менее 2—3 м². Аккумуляторный блок желательно располагать в первом этаже здания; вытяжная шахта — труба вентиляции — выводится выше кровли на 1,5 м.