646

*0. AKUMULATORNIE 646

40.3.2. Dobór pojemności baterii

Podstawę doboru pojemności baterii stanowi bilans mocy i czas pracy baterii w stanie pracy awaryjnej.

Bilansując moce odbiorników prądu stałego, zestawia się je w zależności od rodzaju obciążenia, jakie stanowią one dla baterii, a więc grupuje się;

—    odbiorniki obciążenia ciągłego przy pracy normalnej;

—    odbiorniki obciążenia ciągłego w stanie pracy awaryjnej;

—    odbiorniki obciążenia krótkotrwałego przy pracy awaryjnej.

Bilansując moce odbiorników obciążenia krótkotrwałego, należy rozważyć przypadki występowania rzeczywistych udarów prądowych podczas awarii. Może to być np. prąd udarowy odpowiadający jednoczesnemu otwarciu wyłączników całej rozdzielnicy lub jednej sekcji przez zabezpieczenie szyn zbiorczych, ewentualnie jednoczesne zamknięcie jednego a zbrojenie imiego wyłącznika.

Czas trwania awarii w stacjach przemysłowych ze stałą obsługą przyjmuje się równy 2 h. Czas trwania awarii w przypadku zasilania z baterii oświetlenia bezpieczeństwa przyjmuje się równy 3 h. W stacjach z dwiema bateriami do obliczenia pojemności każdej z nich należy przyjmować czas awarii równy 1 h pod warunkiem utrzymania baterii w normalnych warunkach pracy w stanie pełnego naładowania. Dla stacji bez obsługi czas trwania awarii ustala się indywidualnie.

Pojemność baterii, pracującej w układzie buforowym z ciągłym ładowaniem konserwacyjnym i wyładowującej się tylko podczas zakłócenia oblicza się wg zależności

(40.11)

w której; Q, — pojemność baterii przy przyjętym czasie awarii, A'h; t_a — czas trwania awarii, h; I_c„ — prąd obciążenia ciągłego, podczas pracy normalnej, A; l_CI — prąd obciążenia ciągłego podczas pracy w stanie zakłóceniowym, A; k_b — współczynnik bezpieczeństwa uwzględniający zużycie baterii; k_b — 1,15 dla akumuiatorni ogrzewanych, k_b = 1,25 dla akumuiatorni nie ogrzewanych.

Do obliczonej pojemności i założonego czasu trwania awarii dobiera się typ ogniwa z tabl, 40.1-7-40.4. Dobrany typ ogniwa należy sprawdzić na dopuszczalne krótkotrwałe obciążenie. Wskaźnik ogniwa powinien spełniać zależność

N > k„ --"łl    (40.12)

ku

w której; /„ = A

N — krótkotrwały dopuszczalny prąd wyładowania pły-

250%

100%

nący nie dłużej niż 5 s, dla ogniwa JA1 wynosi on 50 A, a dla ogniwa JA5 wynosi 5'50 = 250 A (dla ogniw kwasowych o większym wskaźniku prąd /„ jest równy iloczynowi liczby 50 i wskaźnika ogniwa); /_m„ — maksymalny prąd obciążenia baterii

A™, = A, +/,= + /.„    (40.13)

przy czym Aj — największy prąd obciążenia udarowego w stanie pracy zakłóceniowej, A.

Po obliczeniu pojemności i debran u cle) v'ri typa ogniwt należy sprawdzić napięcie występujące na szynach ro;irie!n:cy pj;rz:b własnych i na odbiornikach.

40.4. Ładowanie baterii 40.4.1. Źródła energii ładowania

Do ładowania baterii akumulatorowych o napięciu 24 i 48 V są stosowane prostowniki selenowe i krzemowe, a baterii o napięciu 110 i 220 V — prostowniki krzemowe oraz sporadycznie prądnice prądu stałego.

Wymagany zakres regulacji napięcia prostowników przeznaczonych do ładowania baterii kwasowych o napięciu 110 V wynosi 115 do 160 V, a o napięciu 220 V —230 do 320 V. Natomiast dla baterii zasadowych niklowo-kadmowych odpowiednio 115 do 200 V i 230 do 400 V.

Prostownik przeznaczony do pracy buforowej z baterią musi pokrywać ciągle zapotrzebowanie na energię przy normalnym układzie pracy sieci prądu stałego, ładując jednocześnie baterię prądem konserwacyjnym.

Prostownik powinien mieć stabilizację pozwalającą na utrzymanie stałości napięcia z dokładnością do 1 + 2% oraz umożliwić ładowanie pozakłóceniowe.

Dane prostowników produkcji krajowej spełniające podane wymagania zestawiono w tabl. 40.9.

Tablica 40.9. Prostowniki krajowe stabilizowane do ładowania baterii

akumulatorów

1 i Typ | prostownika j i		Napięcie zasilania V	Napięcie wypro stowane V	Prąd wypro stowany A	Liczba ogniw do ładowania baterii 1 kwa&/zasad	Pojemność baterii współpra cującej A*h	Liczba baterii i wspólpra- ! cujących
TAB-24H0 I			24	10	12/20	50-r80	1 lub 2
TAB-24/25		i 220(+l0%	24	25	12/20	125 200	1 Lub 2
		-13%)
TAB-5O-60/J0			30+60	10	26-:-30/40 + 50	50+80	1 lub 2
TAB-50-60/40			50+60	40	26 :-30/42-^5O	200 4- 320	1 lub 2
PAC-UO/lOO				100	31 + 54/79 + 84	min. 150	1
		|3 x 380( + 10%
PAC-220/50		-13%)	220+1 %	50	102+ 108/158 + 169	min, 75	^1
PAC-220/125			220+1%	125	• 1024-108	-	-
PZA-24/10	220		24	10	6/12	-

40.4.2. Przebieg istfcwania baterii

W praktyce stosuje się trzy rodzaje charakterystyk ładowania baterii: charakterystyka I — ładowanie stałym natężeniem prądu, charakterystyka U — ładowanie stałym napięciem, charakterystyka M — ładowanie prądem malejącym.

Na rysunku 40,5 przedstawiono charakterystyki przebiegu ładowania baterii ogniw akumulatorowych kwasowych. Największy prąd ładowania ogniw akumulatorowych kwasowych jest równy 3-godzinnemu prądowi wyładowania.

Napięcia ładowania oraz czasy ładowania przy normalnym prądzie ładowania wg odpowiednich charakterystyk dla baterii ogniw niklowo-kadmowych podano w tabl. 40.5 + 40.7, a charakterystyki przebiegu ładowania tych ogniw przedstawiono na rys. 40.6.