Файл: 1. Технологическая часть 1 Назначение и принцип действия.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 124
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
1. Технологическая часть
1.1 Назначение и принцип действия
1.2 Устройство
1.3 Технические данные
1.4 Техническое обслуживание.
1.5 Ремонт
2. Охрана труда
3. Список использованных источников
1. Технологическая часть
1.1 Назначение и принцип действия
Для питания цепей управления, автоматики, сигнализации и защиты применяется оперативный ток. Существует три основных вида оперативного тока: переменный, постоянный и выпрямленный. Источниками переменного оперативного тока являются измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также трансформаторы собственных нужд (ТСН). Источниками постоянного оперативного тока служат аккумуляторные батареи. Источники оперативного тока должны быть в постоянной готовности к действию в любых режимах работы электроустановки, в том числе и в аварийном. Постоянный оперативный ток применяется обычно на электростанциях, тяговых подстанциях, крупных трансформаторных подстанциях с первичным напряжением 110 кВ и выше.
Аккумулятором называется прибор, обладающий способностью накапливать и сохранять в течение некоторого времени электрическую энергию в результате химических процессов.
В аккумуляторе, электрический ток является следствием химических процессов. Но в отличие от аккумулятора в гальваническом элементе получающиеся химические соединения не могут быть вторично разложены и приведены в первоначальное состояние током постороннего источника. Поэтому гальванические элементы называются первичными, а аккумуляторы — вторичными или обратимыми. Повторные заряд и разряд не 1 только не вредят аккумулятору, но даже улучшают его свойства, так как в работе участвуют все более глубокие слои пластин электродов.
В зависимости от состава электролита аккумуляторы могут быть кислотными и щелочными. Простейший кислотный аккумулятор состоит из двух свинцовых пластин (электродов), погруженных в электролит, которым служит вода с небольшим добавлением серной кислоты.
Постоянный ток постороннего источника, проходя через электролит
, разлагает его на составные части. Внутри электролита возникает движение положительных ионов водорода Н2 к пластине, соединенной с отрицательным зажимом источника тока, и отрицательных ионов кислорода О к пластине, соединенной с положительным зажимом источника тока. В результате электролиза окисляется свинец на положительном электроде и образуется губчатый свинец на отрицательном электроде.
Таким образом электрическая энергия преобразовывается в химическую и аккумулятор становится заряженным.Химическая энергия может сохраняться определенное время и при надобности легко переходит в электрическую.
Если аккумулятор отключить от источника тока и замкнуть на какой-нибудь приемник энергии, то аккумулятор сам станет источником тока подобно гальваническому элементу, у которого электродами служат пластины, отличающиеся друг от друга по химическому составу
Для наполнения стационарных аккумуляторов употребляют раствор серной кислоты плотностью 1,21 при 15° С. Для переносных аккумуляторов применяют раствор серной кислоты плотностью 1,26.
Плотность электролита определяют ареометром.
При составлении раствора для аккумуляторов серную кислоту тонкой струей наливают в воду. Нельзя вливать в серную кислоту воду, так как произойдет бурное разбрызгивание кислоты, которая может причинить ожоги. Вода для электролита должна быть дистиллированной.
Внутреннее сопротивление аккумуляторов очень мало по сравнению с внутренним сопротивлением гальванических элементов. Это дает возможность считать напряжение на зажимах аккумуляторной батареи примерно равным ее э. д. с. Однако внутреннее сопротивление не является постоянной величиной. Оно определяется составом пластин, расстоянием между ними, плотностью и температурой электролита, степенью заряженности аккумулятора.
Э. д. с. аккумулятора зависит от плотности электролита и не зависит от его размеров и номинальной емкости. При плотностях электролита d в пределах 1,1—1,35 э. д. с. аккумулятора
В процессе заряда и разряда аккумулятора плотность электролита не остается постоянной, в связи с этим изменяется как его э. д. с, так и напряжение на его зажимах.
При заряде кислотного аккумулятора напряжение его сравнительно быстро возрастает до 2,2 в (рис. 25, кривая 1), затем медленно достигает 2,3 в, после чего довольно быстро возрастает до 2,6 в и, наконец, медленно увеличивается до 2,7—2,75 в и выше не поднимается.
По достижении напряжения 2,2 В у отрицательной пластины аккумулятора начинают выделяться пузырьки водорода, а при 2,3 в около положительной пластины появляются пузырьки кислорода.
При 2,5 в около обеих пластин происходит обильное выделение газов, а когда напряжение достигает 2,6—2,75 в аккумулятор, как говорят, начинает «кипеть».
При заряде аккумулятора увеличивается плотность электролита, вследствие чего напряжение на зажимах аккумулятора повышается. При напряжении 2,4—2,5 в аккумулятор полностью зарядится (заканчивается процесс восстановления активной массы). При дальнейшем процессе заряда происходит электролиз воды, при котором пластины аккумулятора покрываются пузырьками водорода и кислорода, что уменьшает активную поверхность пластин, увеличивая внутреннее сопротивление аккумулятора, вследствие чего увеличивается напряжение на его зажимах. Так как бурное выделение кислорода и водорода разрушает пластины, то в конце заряда следует уменьшить силу зарядного тока.
При разряде кислотного аккумулятора напряжение на его зажимах быстро падает до 2—1,95 в (рис. 25, кривая 2), затем медленно понижается до 1,86—1,8 в и после этого снова быстро уменьшается до нуля.
Количество электричества, которое аккумулятор может отдать при разряде определенным током до наинизшего допустимого напряжения, называется его емкостью. Она равна произведению разрядного тока в амперах на продолжительность времени разряда в часах и выражается в ампер-часах.
Емкость аккумулятора зависит от количества активной массы, величины тока и температуры. Под номинальной емкостью понимают то количество электричества, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при 10-часовом режиме разряда и температуре 25° С.
В отключенном состоянии заряженный аккумулятор теряет часть запасенной им емкости. Это явление носит название саморазряда. Саморазряд аккумулятора увеличивается с повышением температуры и плотности электролита.
Положительные пластины кислотных аккумуляторов изготовляют преимущественно поверхностными из свинца с глубокими бороздами для увеличения поверхности.
Отрицательные пластины кислотных аккумуляторов выполняют коробчатыми. Они представляют собой решетку, в ее ячейках помещается активная масса (свинцовый глет); активную массу закрывают сеткой. Положительные пластины имеют темно-коричневый цвет
, отрицательные — светло-серый.
Для увеличения емкости аккумулятора несколько одноименных пластин соединяют параллельно (рис. 2). Каждая группа положительных и отрицательных пластин работает как одна большая пластина, площадь которой равна сумме площадей параллельно соединенных пластин. Так как положительные пластины должны находиться между отрицательными, число отрицательных пластин всегда на одну больше числа положительных. При этом условии обе стороны положительных пластин вступают во взаимодействие с электролитом (при односторонней работе положительные пластины коробятся и при соприкосновении с отрицательными пластинами может произойти короткое замыкание).
Стационарные кислотные аккумуляторы изготовляют в стеклянных или керамических сосудах. Аккумуляторы больших емкостей имеют сосуды деревянные, выложенные внутри свинцом или кислотостойким изоляционным материалом. Кислотные аккумуляторы применяют на электротехнических установках стационарного типа и на автотранспорте. В качестве переносных аккумуляторов используют преимущественно щелочные аккумуляторы.
Сосуды щелочных аккумуляторов сваривают из тонкой листовой стали и с наружной стороны никелируют. В центре крышки сосуда имеется отверстие для заливки аккумуляторов электролитом.
 |
Э. д. с. щелочных аккумуляторов зависит от состояния активной массы пластин. От температуры и плотности электролита э. д. с. зависит, незначительно и только при низких температурах, близких к нулю, она резко изменяется; Напряжение в конце заряда аккумулятора равно »1,8 в, по окончании заряда 1,5—1,55в;
Внутреннее сопротивление щелочного аккумулятора значительно больше внутреннего сопротивления кислотного.
Достоинством щелочных аккумуляторов является то, что они не требуют тщательного ухода, не боятся сотрясений, могут длительно оставаться в разреженном состоянии, выносят короткие замыкания, которые для кислотных аккумуляторов представляют большую опасность. Саморазряд у щелочных аккумуляторов меньше, чем у кислотных.
Работу аккумулятора характеризуют его отдача по емкости и отдача по энергии.
В зависимости от материала электродов щелочные аккумуляторы могут быть кадмиево-никелевые, железо-никелевые, серебряно-цинковые, золото-цинковые и газовые.
Применение в массовом масштабе золото-цинковых аккумуляторов ограничивается их высокой стоимостью.
Газовые аккумуляторы отличаются легкостью и дешевизной, но технология их производства недостаточно разработана.
Благодаря высоким эксплуатационным показателям за последние годы нашли широкое применение серебряно-цинковые аккумуляторы. Электролитом серебряно-цинковых аккумуляторов служит водный раствор едкого калия. Серебряно-цинковые аккумуляторы работают при температуре до -59° С, т. е. до замерзания электролита. Верхний предел температуры - +80°С. Они переносят относительно большие перепады давления окружающей среды.
Для составления аккумуляторной батареи несколько элементов соединяют последовательно, т. е. катод первого аккумулятора соединяют с анодом второго, катод второго — с анодом третьего и т. д. Получившиеся таким образом свободные электроды, а именно: анод первого элемента и катод последнего являются соответственно положительным и отрицательным полюсами аккумуляторной батареи..
Последовательное соединение элементов используется для увеличения напряжения.
Параллельное соединение аккумуляторов применяют в том случае, если от батареи требуется получить при малом напряжении ток, превышающий допустимый ток одного аккумулятора.
Для всякого типа аккумулятора установлены определенные зарядный и разрядный токи, которые зависят от размеров пластин. Эти токи обычно указываются аккумуляторным заводом.
5. Общие правила эксплуатации.
АБ должны находиться в ведении электротехнических подразделений электрических сетей и подстанций.
Текущим обслуживанием аккумуляторных батарей должен заниматься аккумуляторщик. Приемом АБ после монтажа и ремонта, их эксплуатацией и техническим обслуживанием должен руководить ответственное лицо инженерно-технического персонала электротехнических подразделений электрических сетей ПС.
При эксплуатации аккумуляторных батарей нужно обеспечивать их продолжительную, надежную работу и необходимый уровень напряжения на шинах постоянного тока в нормальных и аварийных режимах (ГКД 34.20.507—2003).
Технические характеристики и надежность работы аккумуляторной батареи (в том числе и фирменных) гарантируются при условии соблюдения требований технической документации на конкретный тип АЭ (ТУ, технических описаний и правил эксплуатации и др.).