Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств

Сопротивление изоляции аккумуляторной батареи в зависимости от номинального напряжения должно быть следующим:

В соответствии с рекомендациями ПУЭ, измерение сопротивления изоляции аккумуляторных батарей производится вольтметром класса точности не ниже 1. Сопротивление изоляции R_x определяется по следующей формуле:

R_x = R_q (U/ (U₁ + U₂) − 1), (7.1)

где R_q — внутреннее сопротивление вольтметра;

U — напряжение на зажимах батареи;

U₁ и U₂ — напряжение между положительным зажимом и землей и отрицательным зажимом и землей.

Полностью заряженные аккумуляторы разряжают током 3- или 10-часового режима.

Емкость аккумуляторной батареи, приведенная к температуре +25 °C, должна соответствовать данным завода-изготовителя.

Температура в помещении аккумуляторной батареи должна поддерживаться не ниже 10 °C; на ПС без постоянного дежурства персонала и в случаях, если емкость батареи выбрана и рассчитана с учетом понижения температуры, допускается понижение температуры до 5 °C.

Аккумуляторы должны устанавливаться таким образом, чтобы обеспечивалось их удобное обслуживание; для этого следует применять специальные стеллажи. Аккумуляторы могут устанавливаться в один ряд при одностороннем обслуживании или в два ряда при двухстороннем обслуживании, а также многоярусно. В случае применения сдвоенных сосудов они рассматриваются как один аккумулятор.

Проходы для обслуживания аккумуляторных батарей должны быть шириной в свету между аккумуляторами не менее 0,8 м при одностороннем и двухстороннем расположении аккумуляторов.

Расстояния между открытыми токоведущими частями аккумуляторов, а также их ошиновкой, расположенной на доступной высоте, должны быть не менее:

0,8 м — при напряжении от 72 В до 250 В в период нормальной работы (не заряда);

1 м — при напряжении выше 250 В.

Измерения напряжения, плотности и температуры электролита каждого элемента должны выполняться не реже 1 раза в месяц.

Персонал, обслуживающий аккумуляторную установку, должен быть обеспечен:

приборами для контроля напряжения отдельных элементов батареи, плотности и температуры электролита;

специальной одеждой и специальным инвентарем согласно типовой инструкции.

7.3. Преобразователи энергии: двигатели-генераторы и выпрямители

Преобразователь электрической энергии — это электротехническое изделие (устройство), преобразующее электрическую энергию с одними значениями параметров и (или) показателей качества в электрическую энергию с другими значениями параметров и (или) показателей качества (ГОСТ 18311—80).

Двигатель-генератор — это агрегат, состоящий из одного или более двигателей, механически связанных с одним или более генераторами (СТ МЭК 50(411)—73).

Выпрямитель — это преобразователь электрической энергии, который преобразует систему переменных токов в ток одного направления (СТ МЭК 50(151)—78).

Указанные преобразователи энергии переменного тока в постоянный используются для питания нагрузки в нормальном режиме работы, для заряда, подзаряда и уравнительного заряда аккумуляторных батарей.

Двигатели-генераторы для заряда аккумуляторных батарей состоят из трехфазных синхронных электродвигателей и генераторов постоянного тока с регулирование напряжения шунтовым реостатом. Для указанных целей в настоящее время их применяют крайне редко.

Обслуживание двигателей-генераторов в основном состоит в соблюдении правильных режимов их работы, наблюдении за состоянием и температурой щеток, коллекторов, контактных колец двигателей, а также за отсутствием искрений щеток, за смазкой подшипников и содержанием агрегатов и регулирующих устройств в чистоте.

Выпрямители по сравнению с двигателями-генераторами имеют ряд достоинств, в том числе: просты в обслуживании, имеют более высокий КПД и больший срок службы.

В основном они предназначены для зарядки аккумуляторных батарей (I режим), параллельной работы с аккумуляторными батареями (II режим), а также для формовки отдельных аккумуляторов (III режим).

В общем случае выпрямительный агрегат состоит из следующих узлов:

силового трансформатора;

выпрямительного моста из трех диодов и трех тиристоров;

блока управления тиристорами, состоящего из схемы питания и двух схем формирования импульсов управления;

блока регулирования, включающего в себя обратные связи по току и напряжению.

Принцип работы агрегата основан на способности тиристоров изменять в широких пределах среднее значение выходного напряжения путем изменения момента отпирания тиристоров. Выпрямленное напряжение поддерживается с точностью 2 % при изменении нагрузки от 4 А до номинального значения в диапазоне напряжений 380–260 В (I режим) и 220–260 В (II режим).

При обслуживании полупроводниковых выпрямительных устройств следят за температурой нагрева диодов и тиристоров, температурой окружающего воздуха, отсутствием кислотных паров и влаги в помещении, где они установлены.

На ПС эксплуатируются аккумуляторные батареи с элементным коммутатором или без него.

В схеме имеется зарядный двигатель-генератор и подзарядное выпрямительное устройство. Постоянство напряжения при заряде и разряде аккумулятора на шинах постоянного тока обеспечивает элементный коммутатор, состоящий из изолирующей плиты с расположенными на ней контактными пластинами, к которым подсоединены отводы от соединительных полос аккумулятора. По пластинам к соответствующим шинам скользят разрядная и зарядная щетки, которые приводятся в движение вручную или от электродвигателя, управляемого дистанционно либо с помощью устройства регулирования напряжения.

Существуют аналогичные схемы аккумуляторных установок без элементного коммутатора с ответвлениями от батареи для питания потребителей.

7.4. Контроль изоляции цепей оперативного тока

В процессе обслуживания установок постоянного тока необходим контроль изоляции токоведущих частей относительно земли.

Выбор метода определения места повреждения (ОМП), например, КЛ, является исключительно сложным процессом и зависит от характера повреждения и переходного сопротивления в месте повреждения.

Повреждения в трехфазных КЛ могут быть следующих видов:

замыкание одной жилы на землю;

замыкание двух или трех жил на землю или двух или трех жил между собой;

обрыв одной, двух или трех жил без заземления или с заземлением как оборванных, так и необорванных жил, и др.

Характер повреждения определяют с помощью мегаомметра. Для определения зоны повреждения используют следующие основные методы:

импульсный метод;

метод кабельного разряда;

метод петли;

емкостной метод.

Понижение сопротивления изоляции на одном полюсе может привести к образованию обходных цепей через землю и самопроизвольному включению или отключению коммутационных аппаратов или ложным сигналам.

Для непрерывного контроля состояния изоляции применяются специальные устройства, позволяющие измерять сопротивление изоляции, а при значительном понижении ее на одном полюсе (до 20 кОм в установках 220 В и 10 кОм в установках 110 В) сигнализировать звуковым и световым сигналами.

В цепях переменного оперативного тока изоляция контролируется с помощью специальных устройств, выполненных по схемам измерительных мостов. К сожалению, не имеется специальных приборов и устройств, с помощью которых можно было бы определить место повреждения изоляции или замыкания цепи на землю. Поэтому такое место определяется визуально.

При поиске места повреждения сеть постоянного тока разделяется секционирующими аппаратами на независимые участки, каждый из которых питается от отдельного источника, например, один от аккумуляторной батареи, другой — от двигатель-генератора или выпрямительной установки. При этом проверяется сопротивление изоляции цепей каждого участка и выявляется участок с поврежденной изоляцией. Проверка должна осуществляться двумя лицами, одно из которых проводит операции с коммутационными аппаратами, другое наблюдает за показаниями прибора контроля изоляции.