Эксплуатация аккумуляторных батарей | Подстанции

Страница 1 из 10

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ

АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

СОДЕРЖАНИЕ

Знание настоящей инструкции обязательно для:

1. Начальника, мастера группы ПС и ЦРО СПС.

2. Оперативного и оперативно – производственного персонала групп подстанций.

3. Аккумуляторщика ЦРО СПС.

Настоящая инструкция составлена на основании действующих: ОНД 34.50.501-2003. Эксплуатация стационарных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. ГКД 34.20.507—2003 Техническая эксплуатация электрических станций и сетей. Правила. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), изд. 6-е, переработанное и доп. — Г.: Энергоатомиздат, 1987; ДНАОП 1.1.10-1.01-97 Правила безопасной эксплуатации электроустановок, второе издание.

1. Нормативные ссылки.

В этой инструкции есть ссылки на такие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.004—91 ССБТ Пожарная безопасность. Общие требования;

ГОСТ 12.1.010—76 ССБТ Взрывобезопасность. Общие требования;
ГОСТ 12.4.021—75 СБТ Системы вентиляционные. Общие требования;

ГОСТ 12.4.026—76 ССБТ Цвета сигнальные и знаки безопасности;
ГОСТ 667—73 Кислота серная аккумуляторная. Технические условия;

ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия;
ГОСТ 26881—86 Аккумуляторы свинцовые стационарные. Общие технические условия

2. Обозначение и сокращение.

АБ — аккумуляторная батарея;
АЭ — аккумуляторный элемент;

ОРУ — открытая распределительная установка;
ЭС — электростанция;

КЗ — короткое замыкание;
ПС — подстанция;

СК — стационарный аккумулятор для коротких и продолжительных режимов;
СН — стационарный аккумулятор с пластинами намазного типа.

3. Основные свойства свинцово-кислотных аккумуляторов.

Принцип действия аккумуляторов основан на поляризации свинцовых электродов. Под действием зарядного тока электролит (раствор серной кислоты) разлагается на кислород и водород. Продукты разложения вступают в химическую реакцию со свинцовыми электродами: на положительном электроде образуется двуокись свинца, а на отрицательном электроде – губчатый свинец.
В результате образуется гальванический элемент с напряжением около 2 В. При разряде такого элемента в нем происходит обратный химический процесс: химическая энергия превращается в электрическую. Под влиянием разрядного тока из электролита выделяются кислород и водород.

Кислород и водород, вступая в реакцию с двуокисью свинца и губчатым свинцом, восстанавливают первую и окисляют второй. По достижении равновесного состояния разряд прекращается. Такой элемент обратимый и может быть повторно заряжен.
Процесс разряда. При включении аккумулятора на разряд ток внутри аккумулятора протекает от катода к аноду, при этом серная кислота частично разлагается, и на положительном электроде выделяется водород. Совершается химическая реакция, при которой двуокись свинца превращается в сульфат свинца и выделяется вода. Остаток частично разложившейся серной кислоты вступает в соединение с губчатым свинцом катода, также образуя сульфат свинца. На эту реакцию расходуется серная кислота и образуется вода. Благодаря этому удельный вес электролита по мере разряда снижается.
Процесс заряда. При разложении серной кислоты во время заряда водород переносится к отрицательного электроду, восстанавливает на нем сульфат свинца до губчатого свинца и образует серную кислоту. На положительном электроде образуется двуокись свинца. При этом образуется серная кислота и расходуется вода. Удельный вес электролита повышается.
Внутреннее сопротивление аккумулятора складывается из сопротивлений аккумуляторных пластин, сепараторов и электролита. Удельная проводимость активной массы пластин в заряженном состоянии близка к проводимости металлического свинца, а разряженных пластин – сопротивление велико. Поэтому сопротивление пластин зависит от степени заряженности аккумулятора. По мере разряда сопротивление пластин возрастает.
Рабочая емкость аккумулятора – это количество электричества, отданное аккумулятором в определенном режиме разряда до предельного для данного режима разряда напряжения. Рабочая емкость всегда меньше его полной емкости. Отбирать полную емкость от аккумулятора нельзя, так как это приведет к его невосстановимому истощению. В последующем изложении рассматривается только рабочая емкость АЭ.
Температура электролита. На емкость АЭ заметное влияние оказывает температура. При повышении температуры электролита емкость АЭ увеличивается примерно на 1% на каждый градус повышения температуры над 25°С. Повышение емкости объясняется снижением вязкости электролита, а следовательно, усилением диффузии свежего электролита в поры пластин и уменьшением внутреннего сопротивления АЭ. При понижении температуры – растет вязкость электролита – снижается емкость. Емкость при снижении температуры с 25°С до 5°С может упасть на 30%.

• Вперед

Особенности эксплуатации аккумуляторных батарей на электростанциях и подстанциях

Страница 23 из 26

9. Особенности эксплуатации стационарных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей на тепловых и гидравлических электростанциях и подстанциях энергосистем

9.

1. Меры безопасности

При эксплуатации стационарных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей на тепловых и гидравлических электростанциях и подстанциях энергосистем необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

1. Обслуживание аккумуляторных батарей должно быть возложено на аккумуляторщика или специально обученного электромонтера.
2. Должна быть исключена возможность нахождения в аккумуляторном помещении лиц,  не имеющих отношения к обслуживанию батареи. Для этого аккумуляторное помещение должно быть постоянно закрыто на замок. Ключ от него необходимо хранить на щите управления и выдавать только лицам, обслуживающим батарею, и лицам, имеющим право на осмотр распределительных устройств.

3. Посторонние лица допускаются в аккумуляторное помещение только в сопровождении аккумуляторщика или электромонтера, выполняющего обязанности аккумуляторщика.
4. При отсутствии или бездействии вентиляции в аккумулятор ном помещении может образоваться взрывоопасная концентрация водорода. Даже при постоянном подзаряде из элементов выделяется некоторое количество водорода. При загрязнении электролита вредными примесями выделение водорода усиливается. Поэтому в аккумуляторных помещениях запрещается курение и использование электронагревательных приборов, а также аппаратов, которые могут дать электрическую искру.

5. На дверях аккумуляторного помещения должны быть надписи: «Аккумуляторная», «Огнеопасно», «С огнем не входить», «Курение запрещается».
6. При необходимости пайки электродов нужно соблюдать следующие условия:

— пайка электродов во время заряда батареи не допускается;
— батарея на время пайки переводится на разряд;

— принудительная приточно-вытяжная  вентиляция должна быть включена за 2часа доначала пайки и работать во все время пайки;
— в аккумуляторных установках с естественной вентиляцией должны быть приняты меры к ее усилению, применяя для этого переносные  вентиляторы или  воздуходувки.

7. Вырезка и парка электродов, измерение емкости аккумуляторных батарей, отбор проб электролита,  измерение плотности электролита обязательно проводится в резиновых перчатках и сапогах.
8. При вырезке элементов,  наложении инвентарных сопротивлений и перемычек дополнительно к перчаткам и сапогам необходимо надеть защитные очки.

9. Во избежание попадания свинцовой пыли в дыхательные пути зачистку ушек электродов стальными щетками необходимо  производить в респираторах с ватными фильтрами.
10. После разборки аккумуляторов, зачистки и правки электродов необходимо тщательно вымыть руки с мылом, а перед курением и приемом пищи полоскать рот водой

11. При попадании концентрированной серной кислоты на кожу следует быстро ее удалить тампоном (ватой, марлей и т.п.), место попадания кислоты обильно промыть водой, а затем нейтрализовать 5 %-ым раствором соды. Для предохранения от попадания кислоты на кожу и  в глаза все операции с кислотой необходимо производить в суконном костюме, резиновом фартуке, резиновых перчатках, сапогах и защитных очках.
12. Переноску бутылей с серной кислотой необходимо  производить только в обрешетке и обязательно двумя рабочими. Нельзя перемещать бутыли за горлышко или прижимая к себе. Во избежание выплескивания кислоты из бутылей при переноске они должны быть плотно закупорены стеклянными или керамическими пробками, а пробки надежно привязаны к горлышку бутыли.

13. Переливание кислоты из бутыли в другую посуду необходимо производить со станка, допускающего любой наклон бутыли и ее надежное закрепление.
14. Запрещается при разведении серной кислоты  вливать воду в кислоту. Необходимо кислоту тонкой струей вливать в воду при непрерывном размешивании раствора. Тепло,  выделяющееся при этой благодаря большой теплоемкости воды и ее большому количеству,  поглощается водой без разбрызгивания. Поэтому сосуды для разведения серной кислоты вначале заливаются полным расчетным количеством дистиллированной воды и только потом к ней добавляется кислота

15. В помещении, где разводится кислота, должен иметься сосуд достаточной емкости заполненный чистой водой.
При наличии водопровода в помещении необходимо иметь водопроводную раковину

16. При попадании брызг кислоты на руки, шею или лицо необходимо немедленно нейтрализовать их 5 %-ым раствором двууглекислой соды (чайной соды). На бутыли (емкостью 3-5 л)  должна быть четкая надпись «Раствор двууглекислой соды».
17. Концентрированная серная кислота должна храниться в плотно закупоренных бутылях,  помещенные в прочные обрешетки.

18. На горлышках бутылей должны быть подвешены бирки с четкими надписями: «Концентрированная серная кислота», «Электролит».
19. Запас дистиллированной воды должен храниться в плотно закупоренных бутылях. На бутылях должны быть надписи несмываемой краской «Дистиллированная вода». Использование таких бутылей для других целей запрещается.

20. Для предотвращения несчастных случаев при приготовлении электролита  в условиях подстанций должно быть организовано централизованное приготовление электролита и его развозка по подстанциям в бутылях или резиновых емкостях.
21. Все работы с твердым едким натром или его концентрированным раствором необходимо производить в защитных очках, резиновых перчатках и резиновом фартуке.

22. При разбивании едкого натра в бочке или другой таре ее закрывают плотной тканью. Нельзя брать едкий натр руками  (даже  в перчатках). Для этого применяют железные щипцы или железную ложку
23. При попадании едкого натра на кожу или в глаза необходимо немедленно промыть пораженные места большим количеством 10 %-го  раствора борной кислоты.

24. Раствор борной кислоты должен всегда иметься в помещении, где производится щелочение шпона.
25. Все операции при щелочении необходимо производить в резиновых перчатках и резиновых сапогах.

26. Для пайки электродов следует применять комбинации сжатых и спиленных газов: пропан с кислородом и водород с воздухом от компрессора или воздуходувки.
27. Пропан при содержании его в воздухе в пределах от 1,5 до,  10 % образует взрывоопасную смесь. Он более, чем в два раза тяжелее воздуха, поэтому может, не рассеиваясь, разливаться на большие расстояния, заполняя все приямки, каналы и углубления, создавая в них взрывоопасные концентрации.

28. Необходимо строго контролировать отсутствие утечек газа. Для этого следует систематически проверять целость шлангов, плотность присоединений к баллонам.
29. Для проверки плотности стыков шлангов и мест присоединений необходимо применять «мыльную пробу». Запрещается проверка плотности огнем.

9.2. Особенности конструкции и основные технические характеристики

9.2.1. Аккумуляторы типа СК

Аккумуляторы типа СК — свинцово кислотные с поверхностными положительными и коробчатыми отрицательными электродами.

Положительные электроды поверхностной конструкции изготавливаются отливкой из чистого свинца в форму, позволяющую увеличить действующую поверхность в семь-девять раз. Электроды изготавливаются трех размеров и обозначаются И-1, И-2, И-4. Их емкости находятся в соотношении 1:2:4.
 

Рис. 9.1.
Разрез аккумуляторной поверхностной пластины

Разрез аккумуляторной коробчатой пластины: а – штифтовая часть решетки;  б – дырчатая часть решетки; в – пластина в сборе; 1 – перфорированный свинцовый лист; 2 – активная масса.

Отрицательные электроды коробчатой конструкции состоят  из решетки свинцово-сурьмяного сплава, собранной из двух половинок. В ячейки решетки вмазывается активная масса, приготовленная из окислов свинцового порошка и закрывается с обеих сторон листами перфорированного свинца.

Отрицательные электроды делятся на средние и боковые. Боковые имеют активную массу только с одной рабочей стороны. Также как и положительные изготавливаются трех размеров с тем же соотношением емкостей.
Для изоляции электродов различной полярности, а также создания между ними промежутков, вмещающих необходимое количество электролита, устанавливаются сепараторы (разделители) из мипласта  (микропористый полихлорвинил),  вставляемые в полиэтиленовые держатели.

Для фиксации положения электродов и предотвращения всплытия сепараторов в баке устанавливаются винипластовые пружины между крайними электродами и стенками бака. Пружины устанавливаются в стеклянные и эбонитовые баки с одной стороны (2 шт. ) и в деревянные с двух сторон (6 шт).
В стеклянных и эбонитовых баках электроды подвешиваются ушками на верхние кромки бака,  в деревянных баках — на опорные стекла.

Номинальной емкостью аккумулятора считается емкость при 10-часовом режиме разряда, равная 36 × № А, где № А – номер аккумулятора.
Емкости при других режимах разряда составляют:

1. при 3-часовом 27 × № А;
2. при 1-часовом 18,5 × Н° А;
3. при 0,5-часовоа 12,5 × № А;
4. при 0,25-часовом 8,0 × № А.

Максимальный зарядный ток равен 9 × № А.
Разрядный ток составляет:

1. при 10-часовом разряде — 3,6 × № А;
2. при 3-часовои — 9 × Ч А;
3. при 1-иасовом — 18,5 × № А;
4. при 0,5-часовом — 25 × № А;
5. при 0,25-часовой — 32 × № А.

Наименьшее допускаемое напряжение для батарей в режиме 3-10 часового разряда составляет 1,8 В,  в режиме 0,25-0,5 1 часового разряда — 1,75 В.

Аккумуляторы поставляются потребителю в разобранном виде, т. е. отдельными деталями с незаряженными электродами.

9.2.2. Аккумуляторы типа СН

Аккумуляторы типа СН — свинцово кислотные с намазными электродами.
Положительные и отрицательные электроды состоят из решетки свинцового сплава, в ячейки которой вмазывается активная масса. Положительные электроды на боковых кромках имеют специальные выступы для подвески их внутри бака. Отрицательные электроды опираются на придонные призмы баков

Для предупреждения коротких замыканий между электродами, удержания активной массы и создания необходимого запаса электролита около  положительного электрода используются комбинированные сепараторы из стекловолокна и листов мипласта.  Листы мипласта по  высоте на 15 мм больше  высоты электродов. На боковые кромки отрицательных электродов установлены винипластовые обкладки.
Баки аккумуляторов из прозрачной пластмассы закрыты несъемной крышкой.  В крышке имеются отверстия для  вывода и отверстие в центре крышки для заливки электролита, доливки дистиллированной воды, измерения температуры и плотности электролита, а, также для  выхода газов. Это отверстие закрывается фильтр-пробкой, задерживающей аэрозоли серной кислоты.

Крышки и бак в месте соединения необходимо склеить. Между выводами и крышкой следует сделать уплотнение из прокладки и мастики.  На стенке бака должны иметься отметки максимального  и минимального уровней электролита.
Аккумуляторы выпускаются в собранном виде без электролита с разряженными электродами.

• Назад
• Вперёд

[PDF] Техническое обслуживание аккумуляторов и зарядных устройств подстанции

1 Название документа РАЗРЕШЕННАЯ КОПИЯ Техническое обслуживание аккумуляторов и зарядных устройств подстанции Номер документа MNT-TRMX Применимо к: Keywo…

ЗАВЕРШЕННАЯ КОПИЯ Название документа

Техническое обслуживание батареи и зарядного устройства подстанции Номер документа

MNT-TRMX-00015 Применяется к:

Отдел эксплуатации и планирования электропередачи – Каролина и Флорида

Ключевые слова:

обслуживание; передача – подстанция технического обслуживания

Соответствие требованиям NERC Этот документ касается соответствия требованиям NERC. Изменения могут повлиять на соответствие PRC-005, PRC-011 или PRC-017. Все предлагаемые изменения в этом документе должны быть рассмотрены отделом разработки компонентов трансмиссии.

1.0

Введение Аккумуляторные батареи используются для подачи накопленной энергии для работы релейной защиты и управления подстанции. Они поддерживаются на полностью заряженном уровне с помощью саморегулирующихся зарядных устройств, настроенных на поддержание определенного напряжения на шине постоянного тока. Ни в коем случае нельзя полагаться на то, что зарядное устройство подает постоянный ток для работы любого защитного оборудования. Это связано с тем, что неисправность может легко снизить напряжение питания зарядного устройства до такой степени, что зарядное устройство перестанет работать. Отказ батареи выполнять свою функцию по назначению может привести к локальным перебоям в обслуживании, значительному повреждению оборудования подстанции и, в некоторых случаях, к широкомасштабным отключениям или серьезным нарушениям работы системы. Отсутствие постоянно доступной аккумуляторной батареи достаточной емкости эквивалентно отключению релейной защиты, и к этому следует подходить с особой осторожностью. В крайне необычной ситуации, когда необходимо отключить питание от аккумуляторной батареи на станции, находящейся под напряжением, и время не имеет значения, получите разрешение от руководителя. Немедленное внимание к любой ненормальной ситуации, связанной с системами постоянного тока, имеет важное значение, а техническое обслуживание, связанное с батареями и зарядными устройствами, должно иметь наивысший приоритет.

2.0

Связанные документы MNT-TRMX-00001 MNT-TRMX-00060 JPL-TRMX-03000 JPL-TRMX-03010 JPL-TRMX-03020 BAS-TRMX-03000 REG-TRMC-00001 REG-TRMF-00002

MNT 90 -TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 1 из 9

АВТОРИЗОВАННАЯ КОПИЯ 3.0

Область применения Эта процедура определяет проверки, тесты и настройки, необходимые для надлежащего обслуживания аккумуляторных батарей и зарядных устройств. Существует множество тестов и проверок, которые помогают продлить срок службы и определить состояние батарей, включая периодические измерения напряжения и силы тяжести элемента, а также измерения импеданса элемента. Состояние батареи можно определить на основе всех результатов тестирования, а также состояния оборудования, из которого состоит вся аккумуляторная система.

4.0

Безопасность и охрана окружающей среды При проведении технического обслуживания батареи раствор для промывания глаз должен быть легко доступен. Аккумуляторные помещения должны хорошо проветриваться. Используйте раствор бикарбоната соды, 1,0 фунта бикарбоната соды на 1 галлон воды, чтобы нейтрализовать утечку кислоты. Аккумуляторы имеют большой вес, поэтому следует использовать соответствующие методы подъема. Большая часть работы с батареями выполняется перед любыми защитными выключателями или предохранителями, поэтому следует соблюдать крайнюю осторожность, чтобы избежать короткого замыкания одного элемента или комплекта батарей. Держите инструменты изолированными. Для защиты наших сотрудников и окружающей среды сотрудники должны быть в курсе и соблюдать все правила техники безопасности, установленные методы работы и методы соблюдения экологических норм при выполнении технического обслуживания этого оборудования.

5.0

Общая информация 5.1

5.2

Факторы, требующие внимания и решения x

Показания удельного веса элемента или батареи вне допустимого диапазона.

x

Определенный элемент или батарея, требующая добавления избыточного количества воды.

x

Проблемы с аналогичными батареями в эксплуатации, о которых сообщает персонал компании или производитель.

x

Показания напряжения элемента или батареи вне допустимого диапазона.

Записи x

Выполненные проверки и техническое обслуживание должны быть зарегистрированы в соответствующем плане работ и сохранены в соответствии с REG-TRMC-00001 или REG-TRMF-00002.

x

Проверка импеданса батареи и проверка сопротивления разъема должны быть записаны и сохранены в соответствии с REG-TRMC-00001 или REG-TRMF-00002. Обычно его можно загрузить из программного обеспечения тестового оборудования.

x

Включите имя тестировщика и дату тестирования во все записи.

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 2 из 9 , набор для проверки импеданса, пищевая сода.

Визуальный осмотр аккумуляторной батареи 6.1

Убедитесь, что батарейный отсек находится в хорошем состоянии x x

6.2

6.3

Убедитесь, что замки, крышка, петли, кабельные опоры и направляющие находятся в хорошем состоянии. Ремонт по мере необходимости. Осмотрите все блоки предохранителей, предохранители и кабели на наличие коррозии, ослабленных соединений и изношенных корпусов предохранителей. Ремонт по мере необходимости.

Убедитесь, что батарейный отсек и стойка находятся в хорошем состоянии. x

Осмотрите помещение, убедитесь, что оно чистое и не имеет облупившейся краски. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости.

x

Проверить правильность работы освещения и вентиляции в помещении. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости.

x

Убедитесь, что стойка чистая, не имеет следов коррозии, устойчива и способна выдержать вес батареи. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости.

Проверка физического состояния батареи x

Осмотрите аккумулятор: он чистый, на корпусе нет трещин, утечек, верхушки сухие и не поднимаются. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости.

x

Для прозрачных чашек осмотрите планшеты на деформацию и чрезмерное осаждение. Документируйте любые ненормальные условия.

x

Осмотрите перемычки аккумулятора на отсутствие коррозии. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости. Примечание. За замену ремешка отвечает реле в Каролине и электрик подстанции во Флориде. Для батарей со стойкой с двумя отверстиями две планки должны быть установлены одна над другой на отдельных болтах. Это позволяет снимать по одному ремешку для очистки или замены без прерывания подачи постоянного тока.

x

Осмотрите клеммы аккумуляторной батареи на предмет отсутствия коррозии. Очистите и отремонтируйте по мере необходимости. Примечание. За замену клеммы в ремонте отвечает реле в Каролине и электрик подстанции во Флориде.

x

Нанесите на все очищенные или замененные разъемы, штыри и оборудование тонкий слой бесоксидной смазки.

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 3 из 9

АВТОРИЗОВАННАЯ КОПИЯ x

7.0

Затяните все соединения аккумуляторной батареи с моментом 70 дюйм-фунтов, если изготовитель специально не требует другого значения крутящего момента.

Измерения электрического состояния аккумуляторов 7.1

7.2

Проверка удельного веса аккумуляторов x

Считайте и запишите удельный вес всех элементов. Перед добавлением воды проверьте удельный вес. Значения удельного веса см. в документации производителя. Если значения удельного веса ячейки не находятся в надлежащем диапазоне, при необходимости откорректируйте их. Если рекомендуемые производителем значения неизвестны, допустимые значения для полностью заряженных свинцово-кислотных аккумуляторов составляют 1,210–1,300.

x

Чтение и запись температуры контрольной ячейки. Добавьте 0,001 к показаниям силы тяжести на каждые 3ºF выше 77ºF. Вычтите 0,001 из показаний силы тяжести на каждые 3ºF ниже 77ºF.

Проверки напряжения батареи x

7.3

Считать и записать напряжения элементов. Обратитесь к документации производителя для получения информации о правильном напряжении элемента. Имейте в виду, что плавающие напряжения различаются в зависимости от состава свинцового сплава (например, свинец-сурьма против свинца-кальция), производителя и состава электролита (SG). Если рекомендуемые производителем значения неизвестны, допустимые напряжения холостого хода для полностью заряженные свинцово-кислотные аккумуляторы имеют напряжение 2,05–2,15 В постоянного тока. Если напряжение элемента не находится в надлежащем диапазоне, при необходимости откорректируйте его. Напряжение холостого хода и удельный вес связаны приведенной ниже формулой. OCV = SG + 0,845

Уровни плавающего напряжения x

Допустимые значения напряжения для полностью заряженных свинцово-кислотных аккумуляторов

Рекомбинация свинец-сурьма свинец-кальций* свинец-селен

1-элементный 2,15 — 2,17 2,2 — 2,3 2,27 2,25 6-элементный

2

— 52 52,8 — 55,2 54,5 54,0

60-элементный 129 — 130 132 — 138 136,2 135,0

)

Стр. 4 из 9

АВТОРИЗОВАННАЯ КОПИЯ 7.4

Выравнивание уровней напряжения x

Допустимые значения напряжения для полностью заряженных свинцово-кислотных аккумуляторов

рекомбинация свинец-сурьма свинец-кальций* свинец-селен

1-элементный 2,33 — 2,35 2,33 — 2,35 Н/Д 2,35

2 90- элемент 56 — 56,5 56 — 56,5 Н/Д 56,4

60-элементный 140 — 141 140 — 141 Н/Д 141,0

и запишите внутреннее сопротивление каждого элемента батареи вместе с температурой окружающей среды и элемента. Аккумулятор должен быть полностью заряжен и поддерживать зарядное напряжение на плавающем уровне.

x

Внутренний импеданс каждой ячейки должен быть в пределах ± 20% от среднего значения всех ячеек. Сообщите супервайзеру, чтобы он определил, следует ли заменить ячейку или ячейки.

x 7,6

Сопротивление разъема x x

7,7

Изнашивающиеся элементы определяются по их импедансу выше среднего.

Измерьте и запишите сопротивление клеммных соединений и межэлементных соединителей. Измеренные значения должны быть 0,1 мОм.

х

Затяните и/или очистите соединения или замените ремешок, если показания сопротивления не соответствуют норме.

x

Нанесите на все очищенные или замененные разъемы, штыри и оборудование тонкий слой бесоксидной смазки.

Испытание емкости батареи (только для ядерных установок) В соответствии со СТАНДАРТОМ NEIL 14.C.3 Первоначально в течение первых двух лет после установки, затем каждые пять лет до достижения 85% срока службы или проявления признаков деградации (см. IEEE 450-1995), затем ежегодно. Замените батарею, если емкость меньше 80% от паспортной таблички производителя. Замена производится в течение года. Проверка емкости аккумуляторов не является частью программы обслуживания аккумуляторов NERC компании PE, но является требованием страховой компании Nuclear Electric Insurance Limited (NEIL).

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 5 из 9

x

Установите ограничитель тока на максимум 140 процентов от номинального постоянного тока зарядного устройства.

x

10,0

Проверить работу электромеханического таймера выравнивания. Убедитесь, что уравнительный заряд остановлен, прежде чем двигатель таймера выключится.

х

Убедитесь, что на зарядном устройстве указано правильное плавающее напряжение.

x

Проверьте правильность показаний вольтметра и амперметра.

x

9,0

Выполните визуальный и механический осмотр зарядного устройства, чтобы убедиться, что вся проводка и компоненты находятся в хорошем состоянии, а электрические соединения затянуты.

Проверка пульсаций постоянного напряжения на зарядных устройствах с фильтрующими секциями. Пульсация должна быть 30 милливольт или меньше.

Аварийный сигнал батареи x

Установите аварийный сигнал пониженного напряжения на 50 вольт в системе 48 вольт и 125 вольт в системе 125 вольт.

x

Проверьте работу местной и удаленной сигнализации, если применимо.

x

Если применимо, проверьте правильность показаний напряжения постоянного тока в Центре управления энергопотреблением.

Общие проверки x

Считать и записать ток зарядного устройства и напряжение подзарядки.

x

Чтение и запись выравнивания тока и напряжения. В этом нет необходимости, если производитель батареи заявляет, что конкретная модель батареи не требует выравнивающего заряда.

х

Проверить заземление системы постоянного тока. При необходимости отремонтируйте или сообщите.

x

Добавьте дистиллированную воду, чтобы довести уровень электролита в ячейке до линии максимального заполнения. Очистите верхнюю часть аккумуляторов дистиллированной водой после установки крышек; протереть влажной тряпкой. Оставьте верх батареи сухим.

x

Осмотрите все главные распределительные панели постоянного тока и предохранители. Убедитесь, что предохранители не деформированы, не вздуты, не ослаблены и не подвержены коррозии.

x

Осмотрите все доступные автоматические выключатели и соединения в литом корпусе основного распределения постоянного тока. Снятие фасадов панелей не предусмотрено.

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 6 из 9 определить, соответствует ли он рейтингу производителя. Емкость в ампер-часах (Ач): Номинальная емкость в ампер-часах (или ватт-часах), назначенная производителем для заданного времени разряда при указанной температуре электролита и удельной плотности до заданного конца разрядного напряжения. Он указывает на способность подавать заданный ток в течение заданного периода времени при заданной температуре при поддержании напряжения выше заданного минимального значения. Большинство номинальных значений ампер-часов (Ач) стационарных аккумуляторных элементов для коммунальных служб указаны с 8-часовой скоростью разряда до 1,75 вольт на элемент (vpc). Обратитесь к таблицам скорости разряда производителя для значений силы тока в различные периоды времени. Проверка емкости: разряд батареи до заданного напряжения на клеммах. См. приемочные испытания и испытания производительности. Электролит: проводящая среда, в которой электричество течет внутри элемента батареи и которая поддерживает необходимые химические реакции. Электролит в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях представляет собой разбавленный раствор серной кислоты и воды. Выравнивающее напряжение: напряжение, превышающее поплавковое, прикладываемое к аккумулятору для устранения неравенства между элементами аккумулятора (напряжение или удельный вес). Пламегаситель: это пористый фильтр сероватого цвета, который обычно размещается поверх вентилируемых свинцово-кислотных банок. Это позволяет заполнить ячейку водой и предотвращает воспламенение внутренних газов ячейки от внешних искр или пламени. Плавающее напряжение: Напряжение, подаваемое на аккумулятор для поддержания его в полностью заряженном состоянии во время нормальной работы. Затопленная ячейка: ячейка, в которой продукты электролиза и испарения выбрасываются в атмосферу по мере их образования. Эти батареи также называют «вентилируемыми». См. Вентилируемый свинцово-кислотный элемент. Индивидуальное напряжение ячейки (ICV):

Напряжение, измеренное на одном элементе многоэлементной батареи.

Сопротивление межэлементного соединения: Общее электрическое сопротивление соединения между клеммами двух элементов, электрически соединенных друг с другом. Оно включает в себя сопротивление разъема и контактное сопротивление в точке(ах) присоединения к клеммам ячейки.

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Страница 7 из 9 серная кислота в воде. Свинцово-кислотные элементы включают элементы из чистого свинца (также называемые пластинчатыми элементами Планте) и элементы из свинцовых сплавов, таких как свинец-сурьма, свинец-кальций, свинец-селен и т. д. Свинцово-сурьмяный элемент: свинцово-кислотный элемент с пластинами или решетками, изготовленными из свинцово-сурьмяного сплава. Свинцово-кальциевый элемент: Свинцово-кислотный элемент с пластинами или сетками, изготовленными из свинцово-кальциевого сплава. Свинцово-селеновая ячейка: свинцово-кислотная ячейка с пластинами или сетками, изготовленными из сплава свинца и сурьмы, в который добавлен селен. Отрицательная пластина: отрицательный электрод из свинцовой пластины, погруженный в электролит, из которого электроны текут (через внешнюю цепь) к положительной клемме, когда элемент разряжается. На отрицательной пластине активный материал из губчатого свинца (Pb) при разряде превращается в сульфат свинца (PbSO4) с «производством» электронов. Отрицательные пластины тонкие, чистого серого или свинцового цвета и всегда являются внешней пластиной. No-Oxide Grease: Смазка, используемая для предотвращения коррозии и окисления. Искробезопасные инструменты: искробезопасные, немагнитные и некорродирующие инструменты, специально предназначенные для работы с батареями. Испытание производительности: Испытание емкости при постоянном токе, проводимое на батарее после ее ввода в эксплуатацию, для обнаружения любых изменений емкости, определяемых приемочным испытанием. Контрольная ячейка: ячейка в батарее, обычно выбираемая в качестве индикатора общего состояния всей батареи. Показания контрольной ячейки служат промежуточным индикатором между регулярными показаниями напряжения и силы тяжести всей батареи. Положительная пластина: Положительный электрод в виде свинцовой пластины, погруженный в электролит, к которому перетекают электроны из внешней цепи, когда элемент разряжается. На положительной пластине активный материал из диоксида свинца (PbO2) при разряде преобразуется в сульфат свинца (PbSO4) с «потреблением» электронов. Положительные пластины более толстые и имеют шоколадно-коричневый или черный цвет. Вторичный элемент: Электрохимический элемент, который можно заряжать и разряжать несколько раз. И наоборот, первичные элементы — это те, которые не могут быть перезаряжены.

MNT-TRMX-00015

Ред. 6 (01/12)

Стр. 8 из 9

АВТОРИЗОВАННАЯ КОПИЯ Вторичная батарея: набор вторичных элементов, электрически соединенных друг с другом. Осадок: активный материал, который отделяется от пластин батареи и падает на дно банки. Удельный вес: отношение веса данного объема электролита к весу равного объема воды при определенной температуре. Эта температура составляет 77° F (25° C). Чистая вода имеет удельный вес 1000. Станционная батарея: стационарная батарея, специально используемая на подстанции или электростанции для подачи аварийного питания постоянного тока на критически важное электрическое оборудование. Большинство аккумуляторов станций имеют номинальное напряжение 125 В или 48 В и обычно состоят из 60/24 элементов, соединенных последовательно, при этом номинал каждого элемента составляет 2,08 В. Стационарная батарея: Вспомогательная батарея, предназначенная для обслуживания в постоянном месте. Тепловой разгон: Событие, связанное с батареями VRLA, при котором температура отрицательного полюса элемента батареи превышает 105°F. Свинцово-кислотный элемент с регулируемым клапаном (VRLA): аккумуляторный элемент, который герметичен и имеет небольшой клапан с регулируемым давлением, который удерживает газы от выхода из элемента, если внутреннее давление не превышает установленное значение. Основное отличие от затопленной конструкции заключается в том, что в VRLA нет свободно плавающего электролита; электролит суспендирован либо в поглощающем стеклянном мате (AGM), либо в гелевом веществе (GEL), что способствует его более распространенному названию «гелевая ячейка». Ее также называют ячейкой рекомбинации. Вентилируемая свинцово-кислотная ячейка: также называется затопленной ячейкой или мокрой ячейкой. Конструкция ячейки, которая характеризуется обилием свободного электролиза и испарения, может свободно выходить из ячейки через вентиляционное отверстие. 9

Страница 9 из 9 . Вот несколько вопросов о том, как правильно все это сделать.

Что происходит, когда аккумулятор выходит из строя?

Сердцем подстанции является аккумуляторная батарея. Если это не удастся, вот что может произойти:

1. Электроэнергетическая компания может поставить все фидеры, связанные со станцией, в условия, при которых они не смогут отключиться из-за неисправности.
2. Любые резервные устройства, такие как главный выключатель на стороне низкого напряжения или защита силового трансформатора на стороне высокого напряжения, не будут работать.

Что произойдет, если в качестве резерва у вас будет только защита передающей сети?

Неисправность на стороне низкого напряжения трансформатора треугольника звезда, особенно замыкание фаза-земля, может преобразоваться в межфазное замыкание на стороне высокого напряжения. Это может произойти, если неисправность находится в нескольких милях от подстанции.

Тогда коммунальная служба может столкнуться со следующими катастрофическими последствиями:

В городе может сгореть провод.

↓

Трансформатор подстанции может быть полностью разрушен.

↓

После того, как рассеется дым, большая часть подстанции может быть сильно повреждена, а силовой трансформатор может загореться.

↓

Может представлять опасность для населения.

Что можно и что нельзя делать при покупке аккумуляторов для подстанции?

• Не экономьте на покупке аккумулятора. Вместо этого хорошенько подумайте, какие батареи вам нужно купить и установить на вашей подстанции.
• Определите максимальную нагрузку. Поскольку устройства подстанции обычно отключаются за миллисекунды, а 1-минутная скорость разряда батарей намного превышает то, что вам нужно, обычно это не решающий рейтинг.
• Не забывайте обращать внимание на устройства с большой тягой. Если у вас есть схемы очистки шины, которые будут управлять многими устройствами одновременно, и задействованы переключатели каналов, вы можете получить большее потребление, чем ожидалось.
• Выясните, как долго вы хотите эксплуатировать подстанцию ​​в состоянии отключения. План минимум на 24 часа. Таким образом, в случае общесистемного события, при котором ресурсы расходуются, вы можете контролировать станцию ​​диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) в течение 24 часов. Вы также можете закрывать и открывать устройства, если это необходимо. Затем, в случае, если электричество в районе не будет, можно либо отключить ДК, либо установить на подстанции переносной генератор. 903:50

Как правильно выбрать размер батарей подстанции?

1. Учитывайте всю непрерывную нагрузку. Нагрузка должна включать SCADA, освещение, компьютеры, насосы и реле управления. Когда у вас есть этот ток, вы можете рассчитать мощность в ампер-часах, которую вам нужно купить.
2. Знайте рейтинг свинцово-кислотных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Как правило, свинцово-кислотные батареи рассчитаны на 8 часов работы, а никель-кадмиевые батареи рассчитаны на 5 часов работы. 903:50

3. Определение срока службы свинцово-кислотных аккумуляторов . Для свинцово-кислотных аккумуляторов срок службы батареи истекает, когда у нее остается только 80% емкости. Таким образом, вам нужно рассчитывать на 80% приобретенной емкости, если вы собираетесь использовать их до конца срока службы.
4. Как это понять ? Чем медленнее вы разряжаете аккумулятор, тем больше его емкость в ампер-часах. Таким образом, если батарея имеет опубликованную 8-часовую емкость 100 Ач и не указана более длительная скорость, 24-часовая скорость будет содержать не меньше энергии, чем 8-часовая скорость. Вот как решить математическое уравнение: — Восемьдесят процентов от 100 АХ составляют 80 АХ. — Разделите это число на 24, чтобы получить 3,33 А. Это будет розыгрыш, который вы могли бы получить в течение 24 часов. — Аккумулятор считается разряженным при 1,75 В на элемент или для 48-вольтовой батареи при 42 В. Вышеуказанная батарея достигает этого уровня 42 В за 24 часа при потреблении 3,33 А в конце срока службы.
5. Перепроверьте данные . Всегда проверяйте опубликованные данные, потому что производитель может указать скорость разряда в течение более длительного времени, чем восемь часов. 903:50

Каковы пять шагов правильного обслуживания батареи?

Шаг 1: Ежемесячно проводите осмотр. Проверьте уровень электролита и плавающее напряжение каждого элемента, а также плавающее напряжение банка. Не добавляйте дистиллированную воду, пока она не опустится хотя бы наполовину в рабочую зону уровня.

Шаг 2: Выровняйте батареи. После добавления дистиллированной воды выравнивайте ее в течение как минимум 48 часов или до тех пор, пока все элементы не начнут активно выделять газ, чтобы смешать только что добавленную воду с электролитом.

Шаг 3: Внесите изменения. Если напряжение между элементами становится слишком большим в соответствии с рекомендациями производителя, вы можете уравнять батареи в течение как минимум 48 часов, чтобы попытаться вернуть их в соответствие. Вы также можете измерить удельный вес контрольной ячейки, что сообщит вам о состоянии заряда. Обычно это нормально, если у вас правильно установлены напряжения поплавка и выравнивания.

Шаг 4: Убедитесь, что батарея не заземлена ни с одной стороны. Он должен плавать обоими концами над землей. Вы можете легко провести этот тест с помощью вольтметра. Некоторые зарядные устройства подают сигнал тревоги, когда это происходит.

Когда следует задуматься о замене?

Аккумуляторы очень важны для общей надежности подстанции. Если срок службы батарей составляет от 20 до 25 лет, а их емкость достигает 80–90 %, подумайте об их замене. Не стоит пытаться выжать последний кусочек жизни из аккумуляторов подстанции.

Какими двумя способами можно контролировать аккумуляторы круглосуточно и без выходных?

Когда дело доходит до батарей подстанции, нельзя рисковать, что они разрядятся из-за отказа зарядного устройства. Чтобы этого не произошло, следите за тем, чтобы аккумуляторы были чистыми, а соединения — чистыми и смазанными. Также вы можете:

1. Установите SCADA на своей подстанции.
2. Внедрите мониторинг сотового телефона, аналогичный тому, который вы бы использовали в своем доме в качестве контролируемой системы безопасности. При таком подходе вы будете уведомлены, если зарядное устройство выйдет из строя, чтобы вы могли заранее решить проблему.

Какие четыре вещи следует иметь в виду, когда речь заходит о DC?

1. Постоянный ток гораздо труднее прервать, чем переменный, потому что вы никогда не пересекаете нулевой ток.
2. Выключатели в панели постоянного тока должны быть рассчитаны на постоянный ток.
3. По эмпирическому правилу ток короткого замыкания свинцово-кислотных аккумуляторов может примерно в 12 раз превышать 1-минутный ток. Это еще выше для NiCad.
4. Уточните у производителя доступный ток короткого замыкания и убедитесь, что выключатели постоянного тока имеют адекватный AIC.

Почему не следует использовать главный выключатель в панели постоянного тока?

Аккумуляторы обеспечивают энергию для силовых автоматических выключателей, которые отключают неисправность. Вот что происходит, если прерыватель цепи питания выходит из строя.

1. Вышестоящий силовой выключатель будет его резервировать, но только если вышестоящий силовой выключатель имеет постоянный ток.
2. Если вы используете главный выключатель на панели постоянного тока, и по какой-то причине этот главный выключатель срабатывает, у вас нет батареи на станции, и у вас нет резервного питания.

Посмотрите, что вы потеряете и что приобретете, используя главный выключатель в панели постоянного тока, и это не составит труда. Вместо того, чтобы использовать главный выключатель в вашей панели постоянного тока, вместо этого закажите батареи только с главными наконечниками.

Какие еще есть рекомендации по подключению нагрузок к батареям?

• Провода от батареи к щиту прокладывать напрямую, без сращивания, без разъединения, а просто с очень гибким изолированным проводом CU, THHN, 600В.
• Рассмотрите возможность использования одного двухполюсного прерывателя постоянного тока на панель управления.
• Помимо этого одиночного выключателя, вы можете отключить любые другие защитные устройства на этом пути постоянного тока, включая предохранители постоянного тока в силовом выключателе. Таким образом, нет риска, что изношенный предохранитель отпустит и заставит его не сработать, когда это необходимо. 903:50
• В качестве последнего способа убедиться, что один выключатель постоянного тока не отключен, вы можете контролировать его с помощью SCADA. Вы также можете использовать SCADA для контроля цепи отключающей катушки.