Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf

включением второго (последовательно с первым) дополнительного сопротивления.

Благодаря выпрямлению контролируемого напряжения в два раза увеличивается частота переменной составляющей в кривой выпрямленного тока, что вызывает знакопеременное усилие, дей­ ствующее на контакты реле.

Так как индуктивное сопротивление обмотки реле пропорцио­ нально частоте переменной составляющей, то оно при увеличении частоты также возраста­ ет. Это ведет к уменьшен нию переменной составля1 ющей тока реле, а следо-1 вательно, к уменьшению знакопеременного усилия и его отрицательного влияния — вибрации кон­ тактов.

Т е п л о в ы м и называ­ ются реле, которые ис­ пользуют тепло, выделяе­ мое при протекании через проводник контролируе­ мого (или пропорциональ­ ного ему) тока. При этом изменяются форма илй размеры проводника или

ном для защиты электри­ ческих двигателей от перегрузок. Наибольшее распространение

получили те из них, в которых в качестве нагреваемого проводника или тела используется биметаллическая пластина, составленная из металлов с различными коэффициентами линейного расширения. При нагревании такая пластина (элемент) изгибается, в результате

тельным элементом. Нагревательный элемент выполнен из нихрома, включен в питающую цепь потребителя последовательно. Если ток потребителя не превышает допустимого значения, то количество выделяемого им тепла недостаточно для значительного нагревания пластины, и ее правый конец упирается в рычаг 4, при этом кон­ такт 6 в цепи управления замкнут. При увеличении тока потреби­ теля выше допустимого значения количество выделяемого в нагре-

189

мыкаются, и импульс, который в случае необходимости они долж­ ны подавать на отключение, не возникает.)

При бурном газообразовании, что свидетельствует о серьезном повреждении трансформатора, масло из бака струей вытесняется в. расширитель, при этом нижний поплавок реле опрокидывается, и. его контакты посылают импульс на отключение трансформатора. Сигнальная система в этом случае может сработать после отключе­ ния трансформатора.

На рис. 124 показано положение ртутных контактов реле до и после срабатывания.

§46. ОПЕРАТИВНЫЙ ТОК И ЕГО ИСТОЧНИКИ

-Для автоматического управления выключателями, регулирования ре­ жима работы, сигнализации, действ вия различных автоматических уст-> ройств, аварийного освещения, смаз-i ки подшипников агрегатов и т. д. на электрических насосных станциях и подстанциях применяют так назы-* ваемые источники оперативного то­

ка. Электрические цепи, питающие эти потребители (потребители собст­ венных нужд или собственного рас­ хода), называют оперативными це­ пями, а схемы их питания — схема­ ми оперативного тока.

К надежности источников оперативного тока, питающих основ­ ных потребителей собственных нужд (например, релейную защиту), предъявляются высокие требования. Действительно, при наруше­ нии питания такого потребителя окажется невозможным своевре­ менное отключение поврежденных элементов электрической уста­ новки, что может привести к выходу из строя поврежденного обору­ дования и дальнейшему развитию аварии. Наиболее надежный источник оперативного тока — аккумуляторная батарея, обеспечи­ вающая бесперебойное снабжение потребителей собственных нужд постоянным оперативным током. Ее работа в аварийном режиме электрической насосной станции или подстанции может не зави­ сеть от режима работы их основных источников энергии переменно­ го тока.

Преимущество применения постоянного оперативного тока со­ стоит в том, что многие работающие на нем механизмы собственных нужд удается выполнить более простыми, надежными и с лучшими характеристиками, чем аналогичные конструкции, рассчитанные на переменный оперативный ток. Однако система постоянного тока с аккумуляторной батареей является дорогостоящей и в первую оче­ редь дороги сами аккумуляторы: для их размещения требуется

191

специальное, интенсивно вентилируемое помещение, кроме того, об­ служивание аккумуляторной установки довольно сложно и требует высокой квалификации персонала. При создании центральной ак­ кумуляторной сеть постоянного оперативного тока оказывается большой протяженности и сильно разветвленной, что удорожает и снижает ее надежность. Поэтому в последние годы системы опе­ ративного постоянного тока с аккумуляторной батареей допуска­ ются только при строительстве крупных электрических и насосных станций и подстанций. В этом случае для упрощения схемы опера­ тивного тока и повышения ее надежности сооружаются не цент­ ральные аккумуляторные, а несколько аккумуляторных, располо­ женных возможно ближе к питаемым объектам.

§ 47. АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ И СХЕМА ЕЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

Аккумуляторные батареи, применяемые на электрических и на­ сосных станциях и подстанциях, состоят из последовательно соеди­ ненных между собой свинцово-кислотных аккумуляторов. Число аккумуляторов в батарее зависит от рабочего напряжения установ-

Г

Рис. 125. Схема свинцово-кислотного аккумулятора (а) и кривая изменения напряжения на его зажимах при разря­ де постоянным током (б)

ки оперативного тока. (В настоящее время используется оператив­ ный ток напряжением 24, 48, ПО и 220 В.) На рис. 125 показана схема свинцово-кислотного аккумулятора и кривая изменения его напряжения при разряде постоянным по величине таком. Как вид­ но из рисунка, разряд аккумулятора целесообразно производить только до напряжения 1,8—1,75 В, далее напряжение на зажимах резко снижается, что может привести к разрушению аккумулятора.

Для надежной и долговечной работы аккумуляторной батареи наиболее целесообразен режим постоянного подзаряда. На рис. 126 приведена схема соединений аккумуляторной батареи, подзарядно­ го и зарядного агрегатов, а также коммутационных аппаратов и Измерительных приборов, необходимых для осуществления этого

192

режима. В режиме постоянного подзаряда подзарядный агрегат все время включен и питает подключенную к сборным шинам -опе­ ративного постоянного тока нагрузку, а также подзаряжает акку­ муляторную батарею небольшим зарядным током, компенсируя ее саморазряд, вследствие чего батарея оказывается постоянно пол-

Рис. 126. Схема соединений аккумуляторной батареи, подзарядного и зарядного агрегатов, коммутационных аппаратов и измерительных приборов, работающих по методу постоянного подзаряда:

1 — подзарядный агрегат, 2 — устройство контроля изоляции, 9 — зарядный

агрегат

ностью заряженной (свинцово-кислотные аккумуляторы теряют изза саморазряда до 0,5—1% полной емкости в сутки). Чтобы удобнее было осуществлять режим заряда и разряда, в схеме пре­ дусмотрен двойной элементный коммутатор с рукоятками — разряд­ ной Р— 1 и зарядной Р—2. При нормальном режиме работы батареи рукоятка Р— 1 находится постоянно на одном из средних контактов коммутатора, а рукоятка Р—2 отключена с'помощью переключате­ лей П, установленных со стороны подзарядного и зарядного агре­ гатов. Положение рукоятки Р— 1, а следовательно, и число акку­ муляторов батареи, подключенных к сборным шинам установки, может быть определено по формуле

где Пподз— число аккумуляторов, находящихся в режиме постоян­ ного подзаряда, подключенных к сборным шинам установки; 2,15 — напряжение на аккумуляторе при постоянном подзаряде, В.

При аварийных снижениях напряжения на стороне переменного

тока или полном его исчезновении генератор подзарядного агрега­ та переходит в двигательный режим, и направление тока через его автомат А, снабженный реле обратного тока, изменяется на про­ тивоположное. Реле обратного тока срабатывает, и автомат отклю­ чает подзарядный генератор от сборных шин установки, при этом батарея начинает питать все подключенные к сборным шинам по­ требители собственных нужд. По мере разрядки батареи напряже­ ние на сборных шинах установки начинает снижаться, что обнару­ живается по показаниям присоединенного к ним вольтметра. Для поддержания заданного напряжения рукояткой Р— 1 элементного коммутатора последовательно с работающими элементами вводят­ ся дополнительные элементы батареи.

После того как авария в основных цепях переменного тока лик­ видирована и восстановлено их нормальное напряжение, батарею ставят на заряд от зарядного агрегата, для чего переключатель П

Рис. 127. Схема зарядного агрегата ВАКЗ:

Тр — силовой трансформатор, j3i — B,s — кремниевые диоды, МУ — магнитный усилитель, ДР\ — ДРв — дроссели насыщения, Ри Р2— реле, С — стабилитрон, К — магнитный пуска­ тель, Ri — Р 13 — резисторы, Ci — С5 — конденсаторы, П — переключатель

194

устанавливают в крайнее правое положение. Зарядку батареи ве­ дут в соответствии со специальной инструкцией. Так как мощность зарядного агрегата больше мощности подзарядного, то зарядку выполняют большим током, на что затрачивается меньше времени, чем при использовании подзарядного агрегата. Однако, если по каким-либо причинам использовать зарядный агрегат нельзя, то зарядить батарею можно и от подзарядного агрегата малым током.

Рис. 128. Схема соединений установки постоянного тока с исполь­ зованием щелочных аккумуляторов:

При этом переключатель П подзарядного агрегата при включенном автомате должен быть переведен в правое крайнее положение; ток подзаряда контролируется амперметром.

В последнее время в качестве подзарядных устройств аккумуля­ торной батареи все шире применяются полупроводниковые диоды, собранные вместе со всеми дополнительными элементами в заряд­ ные агрегаты, которые работают в режиме постоянного подзаряда. Примером такого агрегата может служить подзарядный агрегат ВАКЗ (рис. 127) в конструкции которого использованы кремние­ вые диоды. Он может работать как в режиме постоянного подзаря­

жения и тока. Кремниевые диоды характеризуются большим сроком службы и высокой перегрузочной способностью.

Кислотные батареи наибольшее распространение нашли на на­ сосных станциях большой мощности и на их подстанциях. В уста­ новках небольшой мощности применяются щелочные батареи. Они характеризуются начальным напряжением при заряде 1,2—1,3 В