Режим работы. Раньше аккумуляторные батареи на
подстанциях эксплуатировались в режиме "заряд-разряд".
Этому режиму соответствовали схемы установок с
элементным коммутатором, которые сохранились еще на
многих подстанциях. С помощью элементного коммутатора
можно увеличивать число аккумуляторов, присоединенных к
шинам постоянного тока, для поддержания необходимого
уровня напряжения при разряде и уменьшать их число при
заряде, когда напряжение на аккумуляторах возрастает.
Режим работы аккумуляторов с п е р и о д и ч е с к и м и
з а р я д а м и и р а з р я д а м и имеет существенные
недостатки, связанные с преждевременным износом
аккумуляторов и занятостью персонала по контролю и уходу
за батареями.
В настоящее время аккумуляторные батареи на
подстанциях эксплуатируются в режиме п о с т о я н н о г о
п о д з а р я д а , что улучшило работу большей части
аккумуляторов и упростило их эксплуатацию. Сущность
режима заключается в том, что полностью заряженная
аккумуляторная батарея включается параллельно с
подзарядным агрегатом, который обеспечивает питание
подключенной нагрузки и в то же время подзаряжает малым
током батарею, восполняя потерю емкости в результате
саморазряда. В случае аварии на стороне переменного тока
или остановки по какой-либо причине подзарядного агрегата
батарея принимает на себя всю нагрузку сети постоянного
тока. После ликвидации аварии батарея заряжается от
зарядного агрегата и переводится на работу в режиме
постоянного подзаряда.
При постоянном подзаряде режим батареи
характеризуется напряжением на зажимах каждого элемента
в пределах 2,2±0,05 В и током подзаряда 10-30 мА,
умноженным на типовой номер аккумулятора. Для
аккумуляторов типа СН рекомендуется поддерживать
напряжение 2,18±0,04 В на элемент и ток подзаряда 10-20 мА
на каждый номер аккумулятора. Более точное значение этих
величин, определяемых индивидуальными свойствами
аккумуляторных батарей, устанавливается в зависимости от
плотности электролита. Если, например, плотность
электролита снижается по сравнению с начальной (1,2-1,21
для аккумуляторов типов С, СК и 1,22-1,225 для
аккумуляторов типа СН), то это свидетельствует о
недостаточности тока подзаряда - напряжение подзаряда
следует повысить. Измерение плотности электролита должно
производиться с учетом его температуры, так как плотность
изменяется (уменьшается при повышении и увеличивается
при понижении температуры электролита) на 0,003 г/см
3
на
каждые 5°С по отношению к нормативной температуре 25°С.
На чрезмерно большой ток подзаряда указывает усиленное
выпадение в сосуде коричневого шлама.
Уравнительные заряды и дозаряды аккумуляторных
батарей. Аккумуляторные батареи с элементным
коммутатором, переведенные в режим постоянного
подзаряда, обладают тем основным недостатком, что батарея
оказывается разделенной на две части, находящиеся в
неодинаковых условиях. Основная часть батареи (107
элементов) подзаряжается и таким образом поддерживается в
заряженном состоянии. Остальные (концевые) аккумуляторы
не подзаряжаются и постепенно теряют свою емкость
вследствие саморазряда. При недостаточном уходе пластины
концевых аккумуляторов сульфатируются. Наблюдается
разная степень заряженности отдельных элементов.
Для устранения следов сульфатации и выравнивания
отстающих элементов батареи по мере необходимости
подвергают у р а в н и т е л ь н ы м з а р я д а м (перезарядам).
При уравнительном заряде батарея предварительно
разряжается током 10-часового режима до напряжения 1,8 В
на элемент. Затем нормально заряжается тем же током до
появления признаков заряженности - сильного
газообразования, возрастания напряжения до 2,6-2,8 В на
элемент, увеличения плотности электролита до 1,2-1,21 г/см
3
- и оставляется в покое на 1 ч. Заряды с одночасовыми
перерывами продолжаются до тех пор, пока батарея не
получит двух-, трехкратной номинальной емкости.
Признаком, по которому судят об окончании заряда, является
бурное газообразование всех элементов, наступающее вслед
за включением батареи на заряд.
Для аккумуляторных батарей типа СН дополнительно
производят перезаряды после каждой доливки
аккумуляторов.
Уравнительные заряды аккумуляторных батарей без
элементных коммутаторов, работающих в режиме
постоянного подзаряда, невозможны по той причине, что при
этом напряжение на каждом элементе возрастает до 2,6-2,8 В.
Для профилактики такие батареи 1 раз в 3 мес. подвергаются
дозарядам. Они производятся без отключения нагрузки путем
повышения напряжения до 2,3-2,35 В на элемент до
достижения плотности электролита 1,2-1,21 г/см
3
во всех
элементах. Начальный ток заряда устанавливается не выше
тока 10-часового режима разряда. Продолжительность
дозаряда обычно не превышает 1-2 суток в зависимости от
состояния аккумуляторов.
Для поддержания работоспособности концевых
элементов в нормальном режиме работы батареи применяют
схемы подзаряда этих элементов от самостоятельного
источника тока или общего подзарядного агрегата. Схема
включения подзарядного агрегата на всю батарею приведена
на рис. 6. 6. В схеме концевые элементы шунтируют
регулируемым балластным резистором, выбранным по току
нагрузки батареи R=U
кон.
/I
нагр.
, что обеспечивает поддержание
напряжения 2,2±0,05 В на элемент. При уменьшении
нагрузки сети персонал соответственно изменяет
сопротивление резистора. Ток, проходящий через амперметр,
должен быть равен нулю.
Неисправности аккумуляторов, осмотры и уход за
аккумуляторными батареями. Основными
неисправностями являются следующие:
ненормальная сульфатация пластин - образование
крупных кристаллов сульфата, не растворяющихся при
чрезмерно высокой плотности электролита и высокой
температуре, при систематических глубоких разрядах и
недостаточных зарядах большими токами и длительном
нахождении батареи в разряженном состоянии. Если
сульфатация не очень глубокая, то она устраняется
проведением уравнительного заряда. При глубокой
сульфатации необходим десульфатационный заряд;
короткое замыкание между пластинами разной
полярности. Причинами могут быть замыкания пластин
шламом, накопившимся на дне сосуда, коробление
положительных пластин и губчатые наросты на
отрицательных пластинах, разрушения сепарации.
Признаками КЗ является низкое напряжение на элементе в
конце заряда и низкая плотность электролита в сосуде, а
также слабое газовыделение. Неисправность выявляется
тщательным осмотром;
коробление пластин. Причинами коробления
положительных пластин могут быть большие зарядные и
разрядные токи, высокое напряжение подзаряда, короткое
замыкание, низкий уровень электролита, наличие вредных
примесей в электролите (солей железа, азотистых и
хлористых соединений, марганца, меди). Вырезать и
выправить положительные пластины удается, если они
эксплуатировались не более 3 лет. Коробление
отрицательных пластин обычно является результатом