Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

Аккумуляторные батареи работают в режиме постоянного подзаряда, т.е. батарея по­стоянно в любом состоянии подключена параллельно зарядному устройству. Это объясня­ется тем, что при работе кислотной аккумуляторной батареи по методу «заряд-разряд» (са­мостоятельное питание нагрузки заряженной аккумуляторной батареей с последующим за­рядом ее после разрядки) износ положительных пластин аккумуляторов происходит значи­тельно быстрее, чем при режиме постоянного подзаряда, так как износ пластин наблюдает­ся в конце каждого заряда, когда положительная пластина теряет часть своего объема.

Работа аккумуляторной батареи в режиме постоянного подзаряда обеспечивает на­дежность питания оперативных цепей, т.к. батарея находится всегда в заряженном состоя­нии; при этом уменьшается сульфатация пластин и выпадение их активной массы на дно сосуда вследствие отсутствия периодических глубоких разрядов большим током, что удли­няет срок службы батареи.

В режиме постоянного подзаряда все элементы разряжаются и подзаряжаются рав­номерно, а в сосудах поддерживается одинаковый уровень и плотность электролита.

Рис. 4.37. Схема питания собственных нужд подстанции

Сначала батарею (рис. 4.37) заряжают от двух зарядно-подзарядных устройств (ЗПУ): UD1; UD2 до соответствующей величины емкости и устойчивого напряжения 2,15 В на один элемент; после этого аккумуляторная батарея и одно ЗПУ работают параллельно на нагрузку под­ключенных потребителей .

Потребность в энергии постоянно присоединенных к шинам потребителей: сигнализа­ционной аппаратуры, держащих катушек быстродействующих выключателей и устройств ав­томатики удовлетворяется в основном ЗПУ. Аккумуляторная батарея вступает в работу толь­ко при появлении толчковых нагрузок в момент включения выключателей и почти полностью покрывает их, теряя при этом часть емкости и снижая напряжение на каждом элементе. После прекращения толчковой нагрузки ЗПУ пополняет емкость батареи одновременно с питанием постоянно присоединенной к нему нагрузки. Поэтому при постоянном подзаряде аккумуля­торная батарея всегда включается в аварийный режим работы полностью заряженной.

Во время аварийного отключения или погашения подстанции батарею отключают от ЗПУ, в этом режиме она питает присоединенные к ней потребители — сигнализационную аппаратуру, аварийное освещение, устройства автоматики и телемеханики, держащие ка­тушки быстродействующих выключателей и т.д., снижая при этом напряжение на элемен­тах. При восстановлении напряжения на шинах собственных нужд разрядившиеся элементы батареи незамедлительно ставят на заряд в такой последовательности: измеряют напряжение на батарее; включают оба ЗПУ; поднимают на них напряжение на 2-3 В выше напряжения разрядившихся элементов батареи; заряд продолжают до тех пор, пока на всех элементах не установится одинаковое напряжение 2,15 В и ток заряда будет равен току постоянного подзаряда, что свидетельствует о восстановлении израсходованной емкости и покрытий нагрузок нормального режима работы электроустановки.

Регулятор тока RR (регулируемое сопротивление) предназначен для выравнивания нагрузки элементов аккумуляторной батареи. RR устанавливают так, чтобы в режиме под-заряда батареи показание амперметра рАЗ было близко к нулю.

Эксплуатация кислотной батареи, работающей по методу постоянного подзаряда, осуществляется без тренировочных разрядов и уравнительных перезарядов. Дозаряд бата­реи производят 1 раз в 3 месяца напряжением 2,3 В на элемент до достижения установив­шегося значения плотности электролита во всех элементах 1,2-1,21 г/см³.

Осмотр аккумуляторной батареи проводится ежедневно на обслуживаемых подстан­циях дежурным персоналом, а на необслуживаемых — ремонтным персоналом по графику, утвержденному ответственным за электрохозяйство. Не реже двух раз в месяц электроме­ханик-аккумуляторщик РРУ или лаборатории проводят инспекторский осмотр, а ответствен­ный за электрохозяйство — не реже 1 раза в месяц.

При осмотрах проверяют:

— исправность вентиляции в аккумуляторном помещении;

— уровень электролита, целостность и чистоту сосудов, правильное положение сосудов на стеллажах, покровных стекол ;

— состояние пластин, обращая особое внимание на цвет, рост и коробление положительных и наросты на отрицательных пластинах. В стеклянных сосудах визуально определяют уровень шлама, цвет и характер его отложения. Небольшой слой шлама темно-коричневого или шоколадного цвета свидетельствует о нормальной работе батареи, когда шлам образуется лишь за счет естественного отпадания частиц активной массы положительных пластин. Большое количество шлама коричневого цвета без прослоек другого цвета, образовавшегося за короткий промежуток времени, свидетельствует о том, что батарея находится под повышенным напряжением подзаряда. Шлам белого или светло-серого цвета показывает, что батарея систематически недозаряжается и засульфатизирована или электролит загрязнен примесями, содержащими хлор. На содержание хлора указывает и сложный (коричневые и светло-серые слои) шлам. Расстояние между поверхностью осадка (шлама) и нижним краем положительной пластины должно быть не менее 10 мм.

Кроме того, в стеклянных сосудах визуально проверяют сульфатацию пластин, от­сутствие их КЗ; разрушения и выпадения сепараторов и деревянных палочек; на конт­рольных элементах измеряют плотность и температуру электролита (ареометром и ртут­ным термометром), напряжение (пробником с вольтметром). Плотность электролита за­ряженной батареи при температуре +25° С должна быть:

для аккумуляторов типа СК............ 1,205±0,005 г/см³;

для аккумуляторов типа СН............. 1,24±0,005 г/см³.

При этом для определения короткозамкнутых пластин используют компас в пласт­массовом корпусе, который поочередно устанавливают над ушками пластин. При перехо­де от ушка одной исправной пластины к ушку другой исправной существенного отклоне­ния стрелки не будет, но, если одна из них короткозамкнута, то стрелка компаса резко отклонится в сторону. Место КЗ уточняют, проходя по ушкам пластин с другой стороны банки (пластины другой полярности).

Одновременно фиксируют температуру помещения аккумуляторной батареи; по по­казаниям приборов или пробным включением проверяют исправность системы отопле­ния в зимнее время, величину тока подзаряда, пробным включением на холостой ход за­рядного агрегата. Визуально определяют состояние элементного коммутатора и исправ­ность шунтирующих сопротивлений на щетках. Проверяют чистоту помещения, стелла­жей и изоляторов, отсутствие коррозии и шелушения кислотоупорной краски.

Результаты осмотра тщательно заносят в журнал аккумуляторной батареи. О неисп­равностях докладывают начальнику подстанции или старшему электромеханику, которые, оценив результаты осмотра, выбирают способ и время устранения неисправностей. При обнаружении повреждения, требующего немедленного устранения (течь сосуда, чрезмер­ный нагрев электролита из-за КЗ пластин), ответственный за эксплуатацию ставит в изве­стность аккумуляторщика.

Электромеханик-аккумуляторщик при осмотре проверяет: напряжение, температуру и плотность электролита в каждом элементе. Замеренная плотность приводится к норма­тивной температуре +25° С по формуле

где r_н — нормативная плотность электролита, г/см ,

t— температура, при которой проводится замер плотности электролита, °С.

Зависимости плотности электролита от температуры приведены в табл. 4.15.

Таблица 4.15

Проверяются температура ушек пластин на ощупь тыльной стороной руки и состояние контактов ошиновки. Визуально проверяется смазка элементов шин техническим вазелином.

В батарее должно быть не более 5 % отстающих элементов. Напряжение отстающих элементов в конце разряда должно отличаться от среднего напряжения остальных элемен­тов не более чем на 1,5 % [20].

Кроме того, выявляются так называемые «отстающие» элементы, для чего поднимают напряжение подзаряда на элемент до 2,4 В и наблюдают за процессом «кипения». Отстающие элементы «закипают» позднее исправных. Их отмечают в журнале батареи и выясняют причи­ны отставания, которыми могут быть короткое замыкание или сульфатирование пластин, а также вредные примеси.

В последнее время на тяго­вых подстанциях применяются герметичные стационарные акку­муляторные батареи с рекомбина­цией газа серии ESPASE RG (рис. 4.38). Для их установки не требуются отдельные помещения, а их обслуживание сводится к еже­месячной проверке общего напря­жения батареи и ежегодной провер­ке напряжения каждого элемента. Допустимое отклонение напряже­ния таких батарей не превышает 2,5 % по отношению к его средне­му значению.