Функціональні властивості елементів електричної мережі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Курсова робота

з дисципліни “Функціональні властивості елементів електричної мережі”

Виконав: студент групи ЕТ-21

Яроцький Р. І.

Перевірив:

Дурняк Б.І.

Львів 2010

Вибір електричного обладнання

Знаходимо сумарну активну потужність

P?=H1+H2+2H3

P?=15+30+2•30 =105 МВт

S?=116.6 МВА

Маючи S? вибираємо генератор (з довідника) типу:

ТВФ-120-2

Uном=10,5 кВ;

Вибираємо трансформатор Т4 (220кВ)

ТДЦ-125000/220 Uв=242кВ; Uн=10,5кВ;

Вибираємо автотрансформатор Т1

Sт ? S? /1,4•(n-1)

Sт = = 83.28 МВА

Автотрансформатор : АТДЦТН-125000/220/110

Uв=230кВ; Uн=121кВ;

Вибираємо трансформатор Т2(110кВ)

Sт ? Sн /1,4•(n-1)

Sт=2Н3/cos = 2•30/0.90=66.6МВА

Sт ? 66,6/1,4•1=47,6 МВА

Трансформатор : ТДЦ-80000/110

Uв=121кВ; Uн=10,5кВ;

Вибираємо трансформатор Т3(110кВ)

Sт ? Sн Sн=Н2/ cos=30/0,90=33,3 МВА

Sт=33,3 МВА

Трансформатор : ТД-40000/110

Uв=121кВ;

Вибір лінії

Визначаємо розрахунковий струм лінії 1

Іp == =275.5А

З довідника вибираємо переріз проводу - 240мм2

Лінія 1: АС - 240/32

Ідоп=370А

x0=40.5 Ом ; r0=12.0 Ом; b0=2.81•10-4См; g0=3.75Мвар;

Перевірка:

Ip ? Iдоп

275 ? 370

Визначаємо розрахунковий струм лінії 2

Іp == =78.74А

З довідника вибираємо переріз проводу - 95мм2

Лінія 2: АС - 95/16

Ідоп=85А

x0=43.4 Ом ; r0=30.6 Ом; b0=2.61•10-4См; g0=3.50Мвар;

Перевірка:

Ip ? Iдоп

78.74 ? 85

Визначаємо розрахунковий струм лінії 3

Іp == =157,5А

З довідника вибираємо переріз проводу - 150мм2

Лінія 3: АС - 150/24

Ідоп=185А

x0=42.0 Ом ; r0=19.8 Ом; b0=2.70•10-4См; g0=3.60Мвар;

Перевірка:

Ip ? Iдоп

157.5 ?185

Розрахунок параметрів заступної схеми

Розрахунок трансформатора Т4

ТДЦ - 125000/220

Sном = 125 МВА; Uвн = 242 кВ;

Uк = 11 %; ?Pк = 380 кВт;

?Pн,х = 135 кВт; Iн.х = 0,5 %;

Повздовжні параметри заступної схеми трансформатора

rT = ?Pк•10-3• =380 •10-3• = 1,424 Ом

xT = = =51,536 Ом

Поперечні провідності заступної схеми трансформатора

bT = = =1,067 См

gT = = 10-3=2,305•10-6 См

Розрахунок автотрансформатора Т1

АТДЦТН-125000/220/110

Sном = 125 МВА; Uвн = 230 кВ;

?Pквс = 380 кВт; Iн.х = 0,5 %;

?Pн,х = 65 кВт;

Параметри зводимо до обмотки ВН автотрансформатора

Uном = Uвн

?Pк.max = ?Pквс

Активні опори обмоток автотрансформатора

rтв = r'тс= • = = 0,2463 Ом;

= ; r'TH= =• 0,5163 = 1,2908 Ом;

Щоб визначити індуктивний опір обвиток автотрансформатора знаходимо напруги Uк кожної обмотки

Uкв =0,5(Uкв-с+ Uкв-н- Uкс-н) =0,5(11+45-28)=14%;

Uкс =0,5(Uкв-с+ Uкс-н- Uкв-н) =0,5(11+28-45)=0%;

Uкн =0,5(Uкс-н+ Uкв-н- Uкв-с) =0,5(28+45-11)=31%;

Індуктивний опір обмоток автотрансформатора

xтв = = = 59,248 Ом

x'тс = = = 0 Ом

x'тн = = = 131,192 Ом

Повний опір обмоток автотрансформатора

zтв= rтв+jxтв. = 0,5163 + j59,248 Ом

z'тс= r'тс+jx'тс. = 0,5163 + j0 Ом

z'тн= r'тн+jx'тн. = 1,2908 + j131,192 Ом

Провідності заступної схеми автотрансформатора

bT = = =1,18•105 См

gT = = 10-3=1,23•10-6 См

Розрахунок трансформатора Т2

ТДЦ-80000/110

Sном = 80 МВА; Uвн = 115 кВ;

Uк = 10,5 %; ?Pк = 260 кВт;

?Pн,х = 59 кВт; Iн.х = 0,6 %;

Повздовжні параметри заступної схеми трансформатора

rT = ?Pк•10-3• =260 •10-3• = 0,87 Ом

xT = = =22,04 Ом

Поперечні провідності заступної схеми трансформатора

bT = = =2,86•10-5 См

gT = = 10-3=4,46•10-6 См

Розрахунок трансформатора Т3

ТД-40000/110

Sном = 40 МВА; Uвн = 121 кВ;

Uк = 10,5 %; ?Pк = 160 кВт;

?Pн,х = 50 кВт; Iн.х = 0,65 %;

Повздовжні параметри заступної схеми трансформатора

rT = ?Pк•10-3• =160 •10-3• = 1,464 Ом

xT = = =38,433 Ом

Поперечні провідності заступної схеми трансформатора

bT = = =1,78•10-5 См

gT = = 10-3=3,42•10-6 См

Розрахунок лінії

Лінія 1: АС-240/32

Іном=370А

r0=12.0 Ом; x0=40.5 Ом ; b0=2.81•10-4См; g0=3.75Мвар;

rл = = 20 = 2.4 Ом

xл = = 20 = 8.1 Ом

bл= = 20 = 5.62• 10-5 См

Розрахунок лінії 2 типу: АС -95/16

Ідоп=85А

r0=30.6 Ом; x0=43.4 Ом ; b0=2.61•10-4См; g0=3.50Мвар;

rл = = 15 = 4.59 Ом

xл = = 15 = 6.51 Ом

bл= = 15 = 3.915 • 10-5 См

Розрахунок лінії 3 типу: АС -150/24

Ідоп=185А

r0=19.8 Ом; x0=42.0 Ом ; b0=2.70•10-4См; g0=3.60Мвар;

rл = = 8 = 1.584 Ом

xл = = 8 = 3.36 Ом

bл= = 8 = 2.16 • 10-5 См

Розрахунок навантажень

Розрахунок навантаження Н1

Напруга лінії в якій споживається навантаження Н1=110кВ

Sнав= = = 16,67 МВА

rнав = = •0,90 = 653,27 Ом

xнав = = •0,43 = 312,12 Ом

zнав= rнав +j xнав = 653,27 + j312.12 Ом

Розрахунок навантаження Н2

Навантаження Н2 живиться від трансформатора Т2 типу: ТДЦ-80000/110 у якого вторинна напруга становить Uнн=13,8кВ

Sнав= = = 33,3 МВА

rнав = = •0,90 = 5.147 Ом

xнав = = •0,43 = 2.46 Ом

zнав= rнав +j xнав =5.147 + j2.46 Ом

Розрахунок навантаження Н3

Навантаження Н3 живиться від трансформатора Т3 типу: ТД-40000/110

у якого вторинна напруга становить Uнн=10,5кВ

Sнав= = = 33,3 МВА

rнав = = •0,90 = 2.98 Ом

xнав = = •0,43 = 1.424 Ом

zнав= rнав +j xнав = 2.98 + j1.424 Ом

УСТАНОВКИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

1. Споживачі енергії постійного струму

На електричних станціях і підстанціях необхідна установка постійного струму з акумуляторними батареями для живлення ліній управління, сигналізації, автоматики, аварійного освітлення, а також для електропостачання найбільш відповідальних механізмів власних потреб, які забезпечують збереження устаткування в працездатному стані (маслонасоси мастила, ущільнень валу, систем регулювання турбогенераторів).

Всіх споживачів енергії, одержуючих живлення від акумуляторної батареї, можна розділити на наступні три групи:

постійно включене навантаження. Сюди відносяться апарати пристроїв управління, блокування, сигналізації і релейного захисту, постійно обтічні струмом, а також постійно включена частина аварійного освітлення;

тимчасове навантаження, що з'являється при зникненні змінного струму під час аварійного режиму. Це -- струми навантаження аварійного освітлення і електродвигунів постійного струму. Тривалість цього навантаження визначається тривалістю аварії (для електростанцій, що мають зв'язок з енергосистемою, цей час приймається рівним 0,5 г, для електростанцій, що не мають зв'язку з енергосистемою, -- 1 г);

короткочасне навантаження -- тривалістю не більше 5 с. Таке навантаження створюється струмами включення і відключення приводів вимикачів і автоматів, а також пусковими струмами електродвигунів і струмами навантаження апаратів управління, блокування, сигналізації і релейного захисту, короткочасно обтічних струмів.

Постійне навантаження на акумуляторну батарею залежить від потужності постійно включених ламп сигналізації і аварійного освітлення, а також від типів реле.

У розрахунках можна приймати наступні значення постійно включених навантажень:

для теплових електростанцій з поперечними зв'язками (на одну батарею) -- 20 А;

для теплових блокових електростанцій з агрегатами 150--200 МВт (одна батарея на два агрегати) -- 30 А;

для теплових електростанцій з блоками 300 МВт і вище (одна батарея на блок) -- 40 А;

для підстанцій 110--500 кВ --25 А.

Розглянемо, як змінюватиметься навантаження на акумуляторну батарею при порушенні живлення с. н. ТЕЦ з агрегатами 60 МВт.

Після зникнення змінного струму в першу секунду в системі с. н. відбувається включення резервного трансформатора, тому на батарею лягає поштовх струму І2, споживаного електромагнітним приводом вимикача. У цей же момент включається резервний преобразовательный агрегат для пристроїв зв'язку, споживаючий при пуску струм І3, і через 4 з включається аварійне освітлення І4 (мал. 7-20). Якщо живлення власних потреб не відновлене, то через декілька секунд починають включатися маслонасосы ущільнень, а потім маслонасосы мастила, які створюють короткочасні поштовхи струму І5, І6. Період різкозмінного навантаження на акумуляторну батарею називається

Мал. 7-20. Графік навантаження акумуляторної батареї для ТЕЦ 3 X 60 Мвт.

перехідним режимом. Коли всі споживачі, включаючи і аварійне освітлення, будуть включені, наступає сталий режим. В кінці аварійного режиму може бути поштовхове навантаження від включення вимикача в головній схемі (І7).

Споживачі постійного струму нормально працюють при напрузі, близькій до номінальних.

2. Пристрій свинцево-кислотних акумуляторів

Найбільше застосування на електростанціях і підстанціях отримали батареї зі свинцево-кислотних акумуляторів з поверх- ностными позитивними і коробчатими негативними пластинами типу СК. Такі батареї мають великий термін служби і засада чивы в роботі.

Позитивна поверхнева пластина ребристої форми виготовляється з чистого свинцю, який в процесі формування акумулятора перетвориться в перекис свинцю РbO2. Негативна коробчаста пластина виготовляється з активною масою з оксидів свинцю і свинцевого порошку, які при формуванні перетворюються на губчастий свинець. Пластини з активною масою навішуються на стінки скляних або керамічних судин. Застосовуються також дерев'яні судини, викладені усередині свинцем. Щоб різнойменні пластини не з'єднувалися, між ними встановлюється сепаратор з одношарової пористої фанери (мал. 7-21) Кількість негативних пластин на одну більша, ніж позитивних. Фіксація пластин в судині здійснюється пружинами або гумовими муфтами.

Як електроліт застосовується зазвичай розчин сірчаної кислоти Н2SO4 щільністю 1,2 при температурі +25 С. Прі приготуванні електроліту використовується концентрована, така, що відповідає спеціальним вимогам сірчана кислота і вода, що дистилює.

Акумулятори типу СК (стаціонарні для короткочасного розряду) випускаються в 46 типових виконань ємкістю 18--5328 АЧч. Акумулятори СК-1 мають наступні характеристики:

Режим розряду, г .10 7,5 5 3 2 1

Розрядний струм, А 3,6 4,5 6 9 11 18,5

Номінальна ємкість, А Ч г 36 33 30 27 22 18,5

Розрядні струми і ємкості інших акумуляторів визначаються множенням відповідного значення для СК-1 на типовий номер. Наприклад, акумулятор СК-14 має розрядний струм одночасового розряду 14Ч18,5 = 259 А. Установлена напруга повністю зарядженого аккумулятора СК при розімкненій схемі 2,05 В.

Акумулятори типу СП випускаються в закритого виконання, в скляних судинах (мал. 7-22), заливальні отвори закриті вентиляційними, пробками, що значно зменшує віднесення електроліту. У цьому акумуляторі застосовуються намазні пластини, зібрані в щільні блоки.

Намазна пластина має каркас із сплаву свинцю з сурмою, на який накладається маса з оксидів свинцю і свинцевого порошку, змішаного з розведеною кислотою.

Після формування на позитивній пластині утворюється перекис свинцю, на негативній -- чистий свинець. Щоб виключити замикання, між пластинами прокладені сепаратори із скловолокна, перфорованого винипласта і мипора. Посудина заливається електролітом -- розчином сірчаної кислоти щільністю 1,22 при температурі +25°С. Стала напруга повністю зарядженого акумулятора при розімкненому ланцюзі повинна бути не нижче 2,06 В.



Мал. 7-21. Акумулятор типу СК-6 в скляній посудині.

1 -- сполучна смуга з наконечником; 2 -- сполучна смуга без наконечника; 3 -- штифт; 4 -- пластина негативна, бічна, ліва; 5 -- пластина позитивна; 6 -- пластина негативна середня; 7 -- скляна судина; 8 -- паличка; 9 -- сепаратор; 10 -- пружина; 11 -- пластина негативна, бічна, права.

Акумулятори СН випускаються чотирнадцяти типоразмеров: 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20. Акумулятор СН-1 має наступні характеристики:

Режим розряду, г 10 3 1 0,5 0,25

Розрядний струм, А 4 10 20 30 40

Номінальна ємність, АЧг 40 30 20 15 10

Акумулятори СН мають менші розміри, чим СК; вони поставляються в зібраному вигляді, що полегшує їх установку. Розрядні характеристики акумуляторів СН кращі, ніж СК, завдяки меншій товщині пластин і більшої їх пористості. Ємність аккумуляторів СН-20 при одночасовому розряді 20Ч20 = 400 АЧг. Така ємкість не може забезпечити аварійне навантаження на електростанціях, тому акумулятори СН застосовуються на підстанціях. Гідністю акумуляторів типу СН є також значно менше виділення пари сірчаної кислоти в процесі роботи, тому вони можуть встановлюватися в закритих приміщеннях з природною вентиляцією.

118 ± 0,5 110 ± 0,5

Мал. 7-22. Акумулятор типу СН-10.

1 -- вентиляційна пробка; 2 -- гумовий диск ущільнювача; 3 -- гумове кільце; 4 -- гайка; 5 -- гумове кільце; 6 -- прокладка ущільнювача; 7 -- мастика БР-20; 8 -- кришка; 9 -- судина; 10 -- прокладка; 11 -- колодка; 12 -- клин; 13 -- блок пластин; 14 -- підставка.

Як було сказано вище, пластини акумуляторів піддаються формуванню, тобто електрохімічному процесу, в результаті якого утворюється активна маса позитивної і негативної пластин. Формування пластин в акумуляторах СК проводиться в два етапи: на заводі обробляється позитивна пластина до отримання на ній губчастого свинцю, потім на місці установки через зібрану батарею пропускають зарядний струм протягом 50--60 г, при цьому на позитивній пластині утворюється перекис свинцю Рb2, на негативній -- губчастий свинець Рb.

Для повного формування батарея повинна отримати дев'ятикратну ємність десятигодинного розряду.

Акумулятори типу СН приходять із заводу в зібраному вигляді і формуються на місці установки після заливки їх електролітом. Для цього через батарею пропускають невеликий зарядний струм протягом 55 г. Після формування колір активної маси стає однорідним, а структура -- пористою.

3. Режими роботи акумуляторних батарей

Розряд акумулятора відбувається при замиканні зовнішнього ланцюга на навантаження, при цьому на позитивній і негативній пластині відбувається хімічна реакція

активний потужність струм акумулятор

Рb02 + 2Н2S04 + Рb - 2PbS04 + 2Н20.

Мал. 7-23. Розрядні

При розряді реакція читається зліва направо. Молекули сірчаної кислоти вступають в реакцію з активною масою пластин, утворюючи на них сульфат свинцю РbSО4. Концентрація електроліту в порах активної маси в процесі розряду знижується. Це призводить до зниження напруги на затисках акумулятора. Напруга знижується тим більше, чим більше струм розряду (мал. 7-23). Це пояснюється тим, що при розрядах великим струмом протягом малого часу дифузія сірчаної кислоти в пори активної маси не встигає за процесом утворення сульфату свинцю. Сульфат свинцю закриває доступ до активної маси. В результаті цього процесу ємкість одного і того ж акумулятора різна і залежить від розрядного струму (або тривалість розряду). Наприклад, акумулятор СК-10 при розряді струмом 36 А протягом 10 г має ємність 360 А Ч г, а при розряді струмом 185 А 185 А Ч г. Для акумуляторів СК і СН гранична напруга при розряді струмом 3-- 10-годинного режиму складає 1,8 В, а при розрядах великим струмом -- 1,75 В.

Акумулятори можуть витримувати короткочасний розряд дуже великим струмом, але при цьому напруга на їх затисках різко зменшується. Акумулятори типу СН допускають розряд струмом 50 N протягом 1 хв., а СК -- струмом 46Л/ протягом 5 с, при цьому напруга на акумуляторах знижується відповідно до 1,75 і 1,65 В (тут N -- номер типоразмера).

Заряд акумулятора проводиться від джерела постійного струму (двигуна-генератора або випрямної установки). При цьому до акумулятора підводиться напруга більше, ніж його э. д. с., і напрям руху іонів усередині акумулятора змінюється на протилежний. Реакція (7-1) читається справа наліво. В процесі реакції сульфат свинцю на обох пластинах відновлюється: на позитивній пластині -- в перекис свинцю, а на негативній -- в металевий свинець і утворюється сірчана кислота. Концентрація електроліту в процесі заряду росте, тому напруга на акумуляторі збільшується. У міру заряду реакція переноситься в глиб активної маси. До кінця заряду, коли велика частина сульфату свинцю відновлена, відбувається реакція електролізу води, в результаті якої у негативної пластини виділяються бульбашки водню, у позитивної -- кисень. Газовиділення починається при напрузі 2,3 В. Щоб не допускати бурхливого газовиділення, зарядний струм знижують і продовжують заряд при напрузі 2,3 В. Увеліченіє напруга в кінці заряду до 2,5--2,7 В на акумулятор приводить до необхідності пристроїв регулювання числа банок в батареї, що ускладнює схему, тому широко упроваджується метод заряду акумуляторної батареї при напрузі 2,3 В на один акумулятор.

Постійний підзаряд акумуляторної батареї проводиться невеликим струмом (струм для батарей типу СК -- 0,03 Н), достатнім для компенсації саморазряда. Саморазрядом називається постійна втрата хімічної енергії, запасеної в акумуляторі, унаслідок побічних реакцій на пластинах. Такі реакції виникають за рахунок домішок сторонніх металів в активній масі пластин. Саморазряд відбувається як при розімкненому ланцюзі, так і при розряді і заряді. Нова батарея втрачає приблизно 0,3% ємкостей в добу за рахунок саморазряда. Щоб батарея була готова у будь-який момент прийняти аварійне навантаження, необхідно компенсувати втрату ємкості унаслідок саморазряда шляхом пропускання через батарею струму підзаряду. У цьому режимі на кожному елементі підтримується напруга 2,15--2,2 В.

Режим постійного підзаряду для стаціонарних акумуляторних установок прийнятий як основний нормальний режим.

4. Схеми акумуляторних установок

Акумуляторна батарея може працювати в режимі розряду на тривало включене навантаження. При цьому напруга на елементах знижується і, щоб забезпечити нормальну роботу батареї при аварійному набросе навантаження, її необхідно заряджати 1 раз в дві доби. Заряд здійснюється від преобразовательного агрегату двигателя-генератор а. Унаслідок частих зарядів робота батарея у режимі заряд -- розряд приводить до швидкого зносу пластин акумуляторів. Ускладнюється також експлуатація батареї. Тому в даний час від такого режиму відмовилися. На електростанціях і крупних підстанціях акумуляторні батареї працюють в режимі постійного підзаряду. У схемі акумуляторної батареї передбачається зарядно-подзарядное пристрій або окремі зарядний і підзарядний агрегати. Останнє рішення ухвалюється в тому випадку, якщо ємкість батареї велика і потужність зарядного .устройства виявляється значною. Акумуляторні батареї, що встановлюються на електростанціях, мають пристрій для регулювання числа елементів, приєднаних до шин.



Мал. 7-24. Схема акумуляторної установки з елементним комутатором, що працює в режимі постійного підзаряду.

І_ ланцюги управління і сигналізації: ІІ -- аварійне освітлення електродвигуни; ІІІ -- електромагніти включення.

Цей пристрій називається елементним комутатором 2 (мал. 7-24). Перемикання здійснюються щітками 3 і 4, що ковзають по пластинах, до яких приєднуються окремі елементи батареї. Для регулювання напруги на шинах служить розрядна щітка 4, яка переміщається пристроєм регулювання напруги (АРН) або пристроєм дистанційного керування. Під час заряду батареї використовується зарядна щітка 3. У схемі передбачені випрямний пристрій 5 для підзаряду і двигун-генератор / для заряду батареї. У нормальному режимі всю постійно включене навантаження несе підзарядний агрегат. Крім того він заряджає батарею невеликим струмом. З схеми видно, що та частина елементів, яка не приєднана до шин, не зарядила, тому ці елементи схильні до саморазряду. У деяких схемах передбачаються спеціальні випрямні пристрої для їх підзаряду, що покращує режим роботи акумуляторів, але приводить до ускладнення схеми.

На підстанціях 110--500 кВ з вимикачами на високій напрузі установка акумуляторної батареї необхідна для живлення ланцюгів управління, сигналізації, блокування, аварійного освітлення. Ємкість батареї на підстанціях вибирається значно менше, ніж на станціях, оскільки відсутні такі споживачі, як маслонасосы мастила і ущільнень. Коливання .напряжения на шинах постійного струму підстанції значно менше, оскільки навантаження на батареї тут практично постійна, а тривалість поштовхових струмів складає долі секунди. Все це дозволяє відмовитися від елементного комутатора в схемі акумуляторної установки (мал. 7-25). Основні 108 елементів приєднуються до шин, від яких харчуються мережі управління і аварійного освітлення. Додаткові елементи приєднуються на шинки живлення електромагнітних приводів. У нормальному режимі постійне навантаження харчується від підзарядного пристрою, який одночасно служить для підзаряду всієї батареї. У цьому режимі на шинах управління напруга рівна 2,15Ч108 = 232 В. Прі розряді до 1,8 В на елемент напруга знижується до 1,8Ч108 = 195 В (88,5% Uн). При заряді напруга на кожному елементі піднімається до 2,35 В. Для того щоб в цьому випадку напруга на шинах управління не перевищувала допустимого значення 230--235 В, виконується додаткове відпаювання від 100-го елемента.

Додаткові елементи забезпечують вищу напругу на шинах живлення приводів, а отже, дозволяють понизити перетин кабелів до силових приводів, яке визначається допустимою втратою напруги. Кількість додаткових елементів може бути різною (від 6 до 20) і визначається конкретним розрахунком.

Паралельно додатковим елементам включається баластний опір, величина якого регулюється так, щоб струм постійного навантаження проходив по цьому опору, а струм підзаряду -- по додаткових елементах. Для глибоких перезарядів і формування пластин передбачається один зарядний пристрій для декількох підстанцій.

На підстанціях 500 кВ встановлюються дві акумуляторні батареї без елементних комутаторів.

На теплових електростанціях блокового типу акумуляторна установка передбачається на кожних один-два блоку залежно від потужності агрегатів. Схема такої установки аналогічна показана на мал. 7-24. Підзарядні пристрої передбачаються для кожної батареї, а зарядні пристрої -- одне або два для всієї електростанції. Для живлення загальностанційних навантажень постійного струму встановлюється окрема батарея.

На ТЕЦ потужністю більше 200 Мвт встановлюються дві батареї .

Недоліком розглянутих схем з елементними комутаторами є їх інерційність. Сучаснішим методом підтримки напруги є застосування зарядно-підзарядних випрямних агрегатів тиристорів з відмовою від елементних комутаторів.

Мал. 7-25. Схема акумуляторної установки без елементного комутатора

I, II, III -- те ж, що на мал. 7-24.

Принцип роботи такого пристрою полягає в тому, що навантаження нормального режиму харчується від випрямного пристрою, а при появі аварійного навантаження безінерційний датчик впливає на пристрій тиристора, необхідне число елементів батареї, що миттєво підключає до шин. В процесі розряду датчики напруги на шинах дають імпульси на підключення додаткових елементів (відпаювання підключаються напівпровідниковими діодами).

5. Розрахунок акумуляторних батарей, підзарядного і зарядного агрегатів

Акумуляторні батареї вибирають по необхідній ємності, рівням напруги в аварійному режимі і схемі приєднання до шин.

Для теплових електростанцій прийнята схема акумуляторної батареї з елементним комутатором, що працює в режимі постійного підзаряду.

Кількість елементів, що приєднуються до шин в режимі постійного підзаряду

n0=Uш/Uпз

де п0 -- число основних елементів в батареї; Uш -- напруга на шинах; UПЗ -- напруга на елементі в режимі підзаряду (2,15 В). Якщо приймається Uш = 230 В, то

n0=230/2.15=108

Якщо Uш = 253В, то

n0=253/2.15=118

У режимі заряду при максимальній напрузі на елементі 2,6 В до шин приєднується

nmin = 230/2.6 = 88 елементів.

У режимі аварійного розряду при напрузі на елементі 1,75 В

N=230/1.75=130 елементів

де п -- загальне число елементів батареї.

До елементного комутатора приєднується

п -- пmin = 130 -- 88 = 42 елементи.

Типовий номер батареї N вибирається по формулі

N ? 1.05I/j

де Iав -- навантаження сталого півгодинного (вартового) аварійного розряду, А; 1,05 -- коефіцієнт запасу; j -- допустиме навантаження аварійного розряду, А /N, приведена до першого номера акумуляторів (мал. 7-26), залежно від температури електроліту.

Отриманий номер округляється до найближчого більшого типового номера.

Вибраний акумулятор необхідно перевірити по найбільшому поштовховому струму:

46N ? IT,max

де 46 -- коефіцієнт, що враховує допустиме перевантаження;

Iт, тах == Iав + Iпр

Мал. 7-26. Залежність струму розряду акумулятора від температури електроліту.

1 -- розряд 0,5 г; 2 -- розряд 1 г.

Iпр -- струм, споживаний електромагнітними приводами вимикачів, що включаються в кінці аварійного режиму

Перевірка батареї по рівнях напруги вимагає точного аналізу навантаження в перехідному і сталому режимах і тут не приводиться.

Підзарядний пристрій в нормальному режимі живить постійно включене навантаження і заряджає батарею. Згідно ГОСТ 825-73 струм підзаряду повинен бути 0,03 N, А, але, враховуючи можливі тривалі розряди, цей струм приймають 0,15 N, тоді

Iпз ? 0,15N+Iп

де Iп -- струм постійно включеного навантаження. напруга підзарядного пристрою

Uпз ? 2,15n0

де n0 -- число основних елементів.

Як підзарядні пристрої застосовують випрямні агрегати з твердими випрямлячами типу ВАЗП-380/260-40/80 на напругу 380--260 В і струм 40--80 А.

Зарядний пристрій розраховується на струм заряду

Iз=5N+Iп

і напруга в кінці заряду 2,75 В на елемент

Uз=2,75n

Як зарядні пристрої застосовують двигуни-генератори (з генератором постійного струму паралельного збудження).

Список використаної літератури

1. Сегеда М. С. «Електричні мережі та системи» НУ «ЛП» видання, 2007.-488с.

2. Рожкова Л. Д., Козулін В. С. «Електроустаткування станцій і підстанцій» М.: ”Енергія” видання, 1980.-600 с.

Размещено на Allbest.ru