Электрическая часть электростанций - Выбор аккумуляторных батарей для оперативного тока на электостанциях

Энергия аккумуляторной батареи Q определяется режимом ее работы и графиком нагрузки приемников постоянного тока.
Нагрузка постоянного тока на электрических станциях может быть разделена на следующие категории:
постоянная нагрузка /поот (сигнальные и контрольные лампы на щитах управления, часть аппаратов защиты и автоматики);

Примечав и е. Для электрических приводов выключателей с предельным током включения свыше 50 кА нижний предел напряжения допускается равным 85 % номинального.
временная аварийная нагрузка, появляющаяся при нарушениях электроснабжения переменным трехфазным током (аварийное освещение, двигатели постоянного тока) и сохраняющаяся в течение всего времени аварии та8;
временная аварийная нагрузка, определяемая приемниками, подключаемыми к шинам постоянного тока не на все время аварии (например, резервные масляные насосы турбин);
кратковременная нагрузка Iвкл (приводы выключателей).
Расчетная разрядная энергия батареи, работающей в режиме
постоянного подзаряда,
(9-1)
Длительность работы батареи в аварийном режиме Iав рекомендуется принимать [55 ) равной: 1 ч — для электростанций и подстанций, работающих в системе; 0,5 ч — для гидроэлектростанций, работающих в системе; 2 ч — для изолированно работающих электростанций.
Расчетный ток кратковременного разряда
(9-2)
где /Ш(Л — ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении выключателя (в некоторых случаях суммарный ток двух или даже трех приводов).
Энергия аккумуляторной батареи выбирается с учетом допустимых отклонений напряжения от номинального (табл. 9-2).
Число элементов в батарее, работающей в режиме постоянного подзаряда, находится по выражению

где Um — напряжение на шинах постоянного тока, В; Uпоцз — напряжение подзаряда, для аккумуляторов типа СК принимается равным 2,15 В.
Типовой номер аккумулятора определяется с учетом понижения энергии батареи за период эксплуатации:
(9-4)
где 1,1 — коэффициент, учитывающий понижение энергии батареи; Qa>=i — энергия аккумулятора СК-1 (при одночасовом разряде равная 18,5 А-ч, при двухчасовом — 22 А-ч).
Полученный по выражению (9-4) номер батареи округляется до ближайшего большего типового номера.
Выбранная батарея проверяется по напряжению в аварийных условиях в длительном режиме по кривым на рис. 9-1 и в толчковом режиме по кривым на рис. 9-6. Задаваясь по табл. 9-2 значением Uш. доп, определяют по кривой на рис. 9-6 допустимую толчковую нагрузку /т. Д011, приведенную к первому номеру батареи, и вычисляют номер батареи N = /1ф разр//т. доп. Из двух значений N выбирают большее.
Проверка батареи в толчковом режиме может быть проведена также по наибольшему расчетному току кратковременного разряда /кр. ра3р, который не должен превосходить максимального допускаемого кратковременного разрядного тока /кр. доп.

Рис. 9-6, Зависимость напряжения на зажимах батареи от приведенной толчковой нагрузки
Сплошная кривая — при температуре электролита 10 °С; штриховая — при температуре электролита 25 °С
Так как максимальный длительно допускаемый разрядный ток аккумуляторов типа СК (в амперах) равен одночасовому току, Аил. разр — 18,5 N, а в условиях пятисекундного разряда допускается увеличить этот ток в два с половиной раза (до 250 %), то
(9-5)
При выборе щелочных аккумуляторов для электрических станций (подстанций), на которых длительность аварии принимается равной одному часу, длительный разрядный ток должен сравниваться с допускаемым двухчасовым разрядным током щелочного аккумулятора:
(9-6)
а при длительности аварии два часа — с трехчасовом разрядным током:
(9-7)
Для сохранения при толчковой нагрузке достаточного напряжения на шинах необходимо соблюдать условие
(9-8)

Таблица 9-4

В табл. 9-3 приведены сравнительные данные о числе элементов в батарее для свинцовых и железоникелевых аккумуляторов. В табл. 9-4 показано, какие типы железоникелевых аккумуляторов соответствуют свинцово-кислотным при одинаковых разрядных режимах. В этой таблице принято, что конечное напряжение железоникелевых аккумуляторов при длительном разряде равно
В, так как разряд до меньших предельных напряжений приводит к необходимости установки чрезмерно большого числа элементов в батарее.