डायरेक्ट वर्किंग करंट के स्रोत और नेटवर्क

वर्किंग सर्किट को पावर देने के लिए सबस्टेशनों में एकदिश धारा आमतौर पर एसिड बैटरी (स्थिर और पोर्टेबल) और कुछ मामलों में क्षारीय बैटरी का उपयोग किया जाता है। स्थिर बैटरियों में अलग-अलग बैटरियां होती हैं, जो आमतौर पर श्रृंखला में जुड़ी होती हैं।

एक बैटरी को एक द्वितीयक रासायनिक वर्तमान स्रोत कहा जाता है जिसका काम विद्युत ऊर्जा (चार्ज) को संचित करना और इस ऊर्जा को उपयोगकर्ता (डिस्चार्ज) को वापस करना है।

एसिड बैटरी के मुख्य भाग (चित्र 1) लीड पॉजिटिव 2 और नेगेटिव 1 प्लेटें हैं, जो लीड स्ट्रिप्स 5, इलेक्ट्रोलाइट, सेपरेटर 3 और एक बर्तन को जोड़ती हैं। बड़ी संख्या में किनारों वाली लीड प्लेटों का उपयोग सकारात्मक के रूप में किया जाता है, जो प्लेटों की कामकाजी सतह को नकारात्मक - बॉक्स-प्रकार की प्लेटों के रूप में बढ़ाता है। धनात्मक प्लेटों के बनने के बाद लेड डाइऑक्साइड PbO2 बनता है और ऋणात्मक प्लेटों पर स्पंज लेड Pb बनता है।

चावल। 1. लकड़ी के कंटेनर में SK-24 टाइप करें: 1 — नेगेटिव प्लेट, 2 — पॉज़िटिव प्लेट, 3 — सेपरेटर, 4 — रिटेनिंग ग्लास, 5 — कनेक्टिंग स्ट्रिप, 6 — शाखा की नोक

इलेक्ट्रोलाइट में उच्च शुद्धता सल्फ्यूरिक एसिड और आसुत जल होता है।25 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर आवेशित बैटरी के इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व 1.21 ग्राम / सेमी 3 है।

बैटरी के सकारात्मक और नकारात्मक प्लेटों के बीच, इन्सुलेट विभाजन स्थापित होते हैं - विभाजक जो संभावित विरूपण और सक्रिय द्रव्यमान के बाहर गिरने के मामले में प्लेटों को बंद होने से रोकते हैं।

बैटरी की क्षमता, ईएमएफ, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग धाराओं की विशेषता है। बैटरी की नाममात्र क्षमता (एम्पीयर-घंटे में) 10 घंटे के डिस्चार्ज और सामान्य तापमान (25 डिग्री सेल्सियस) और इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व (1.21 ग्राम / सेमी 3) पर इसकी क्षमता है।

सबस्टेशनों में, मुख्य रूप से 220 V बैटरी का उपयोग किया जाता है, जिन्हें C, SK, SN बैटरी से असेंबल किया जाता है।

C (स्टेशनरी) बैटरियों को 3 से 10 घंटे या उससे अधिक के डिस्चार्ज के लिए डिज़ाइन किया गया है। सीके बैटरी (शॉर्ट-टर्म डिस्चार्ज मोड के लिए स्थिर) 1-2 घंटे के लिए डिस्चार्ज की अनुमति देती हैं, इसलिए, सीके बैटरी में, प्लेटों के बीच प्रबलित कनेक्टिंग स्ट्रिप्स का उपयोग किया जाता है, जो उच्च वर्तमान के लिए डिज़ाइन किया गया है।

C और CK बैटरी के पात्र खुले हैं, कमरे C -16, CK -16 और छोटे - कांच के लिए, और बड़े कमरों के लिए - लकड़ी, अंदर सीसा (या सिरेमिक) के साथ पंक्तिबद्ध हैं। सीएच-प्रकार के संचयकों को इस तथ्य से चिह्नित किया जाता है कि उन्हें सील बंद कंटेनरों में रखा जाता है। इन बैटरियों में अपेक्षाकृत कम वजन और आयाम होते हैं, इन्हें एक कमरे में अन्य विद्युत उपकरणों के साथ स्थापित किया जा सकता है।

बैटरी नंबर (अक्षर पदनाम के बाद) इसकी क्षमता को दर्शाता है। एम्पीयर-घंटे की क्षमता संख्या 1 के साथ एक व्यक्तिगत बैटरी की इकाई क्षमता से गुणा की गई बैटरी की संख्या के बराबर है। प्रकार C-1 और SK-1 की बैटरी के लिए, यह क्षमता 36 आह है, और प्रकार C- के लिए 10 और एसके - 10 — 360 आह।

छोटे सबस्टेशनों में, ऑपरेटिंग करंट के नेटवर्क में महत्वपूर्ण दबाव भार और तेज उतार-चढ़ाव की अनुपस्थिति में (जब स्विच चालू होते हैं, आदि), 24 और 48 वी के वोल्टेज के साथ छोटी क्षमता की पोर्टेबल स्टार्टर बैटरी का उपयोग किया जाता है। ऐसे सबस्टेशन, बैटरी यह आमतौर पर एक सामान्य डिस्चार्ज मोड में लंबे समय तक काम करती है और एक निश्चित समय के बाद - इसकी नाममात्र क्षमता खोने के बाद (जो बैटरी वोल्टेज के नियंत्रण माप द्वारा निर्धारित होती है) - इसे एक अतिरिक्त द्वारा बदल दिया जाता है। कभी-कभी क्षारीय बैटरी का उपयोग किया जाता है, जिसमें 1.19-1.21 ग्राम / सेमी 3 के घनत्व के साथ कास्टिक पोटेशियम का एक जलीय घोल इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करता है।

क्षारीय बैटरी की सकारात्मक प्लेटों में, सक्रिय पदार्थ निकल ऑक्साइड हाइड्रेट है, और नकारात्मक प्लेटों में - लोहे (निकल-कैडमियम बैटरी) या केवल लोहे (निकल-लौह बैटरी) के मिश्रण के साथ कैडमियम। सबस्टेशनों पर, NZh और TNZh प्रकार के तत्वों की आयरन-निकल बैटरी का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

लीड और क्षारीय बैटरी के अपने फायदे और नुकसान हैं: लीड-एसिड बैटरी में क्षारीय बैटरी की तुलना में अधिक डिस्चार्ज वोल्टेज (1.8-2 और 1.1-1.3 वी) अधिक क्षमता और ऊर्जा दक्षता होती है। इसलिए, उसी वोल्टेज की बैटरी बनाते समय, लीड-एसिड बैटरी को लगभग आधे की आवश्यकता होती है। क्षारीय बैटरी की विशेषताएं कॉम्पैक्टनेस, घनत्व, यांत्रिक शक्ति, कम स्व-निर्वहन और कम तापमान पर काम करने की क्षमता हैं।

रिचार्जेबल बैटरी माध्यमिक उपकरणों के लिए सबसे विश्वसनीय शक्ति स्रोत हैं, क्योंकि वे एसी वोल्टेज विफलता की स्थिति में ऑपरेटिंग सर्किट को स्वतंत्र (स्वायत्त) बिजली की आपूर्ति प्रदान करते हैं।

आपातकालीन मोड में, बैटरी सभी डीसी उपभोक्ताओं का भार लेती है, रिले सुरक्षा और स्वचालन प्रदान करती है, साथ ही चालू और बंद करने की क्षमता भी प्रदान करती है। स्विच... आपातकालीन मोड की सीमित अवधि को सभी विद्युत रिसीवरों और प्रत्यक्ष प्रवाह के साथ काम करने वाले सर्किटों के लिए 0.5 h के बराबर माना जाता है, और संचार और टेलीमैकेनिक्स के लिए 1-2 घंटे।, 0 h)।

रिचार्जेबल बैटरी का उपयोग उनकी उच्च लागत और संचालन की जटिलता के कारण सीमित है। इसलिए, वे सबसे बड़े सबस्टेशनों में स्थापित हैं। 500 केवी और उससे अधिक के सबस्टेशनों में दो या दो से अधिक बैटरियां लगाई जाती हैं।

वर्तमान में, बैटरी चार्जर कहे जाने वाले स्टैटिक रेक्टिफायर का उपयोग बैटरी चार्ज करने के लिए किया जाता है। पुराने सबस्टेशनों में, बड़ी संख्या में इंजन जनरेटर अभी भी चालू हैं।

ऑपरेशन के दौरान, बैटरी में संग्रहीत विद्युत ऊर्जा लगातार खपत होती है। इसे फिर से भरने के लिए, रिचार्जेबल डिवाइस का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग मोटर जनरेटर और स्टेटिक रेक्टीफायर के रूप में भी किया जा सकता है। चार्जर्स की शक्ति आमतौर पर चार्जर्स की शक्ति का 20-25% होती है। कुछ मामलों में, एक ही डिवाइस चार्जिंग और रिचार्जिंग डिवाइस के कार्य कर सकता है।

मोटर जनरेटर में समानांतर उत्तेजना के साथ एक प्रेरण मोटर और एक डीसी जनरेटर होता है। दोनों मशीनें एक ही फ्रेम पर लगी हैं, और उनके शाफ्ट एक लोचदार युग्मन से जुड़े हुए हैं। बैटरी चार्ज करते समय, चार्जर का जनरेटर वोल्टेज बदलना चाहिए, इसलिए डीसी जनरेटर को शंट रिओस्टेट के साथ उत्तेजना को बदलकर एक विस्तृत श्रृंखला वोल्टेज विनियमन के साथ चुना जाता है।सिलिकॉन रेक्टीफायर्स व्यापक रूप से स्थैतिक चार्जिंग और रिचार्जिंग उपकरणों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

मोटर-जनरेटर के विपरीत, स्थिर रेक्टीफायर सस्ते होते हैं, कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है, बनाए रखने के लिए अधिक सुविधाजनक होते हैं, एक लंबी सेवा जीवन और एक बड़ी अधिभार क्षमता होती है, और इसलिए सबसे आम हैं।

डायरेक्ट करंट का वितरण, चार्जिंग और रिचार्ज-चार्ज डिवाइस को स्टोरेज बैटरी से कनेक्ट करना डायरेक्ट करंट सर्किट बोर्ड (DCB) के माध्यम से किया जाता है, जिस पर स्विचिंग उपकरण और इंस्ट्रूमेंट स्थित होते हैं। ड्यूटी पर कर्मियों के कार्यों की सुविधा के लिए, डीसी डीसी मेमोनिक सर्किट डीसीएस पर लागू होते हैं।

बैटरी, डीसी बिजली की आपूर्ति, चार्जिंग और रिचार्जिंग डिवाइस, डीसी विद्युत रिसीवर केबल लाइनों और कुछ मामलों में बसबारों द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं। साथ में वे डीसी नेटवर्क के लिए एक विद्युत सर्किट बनाते हैं।

रिचार्जेबल बैटरी के संचालन के तीन मुख्य तरीके हैं: जेट चार्जिंग, चार्ज-डिस्चार्ज और चार्ज-रेस्ट-डिस्चार्ज।

सबस्टेशनों में, बैटरी आमतौर पर ट्रिकल चार्जिंग मोड में संचालित होती हैं... इस मामले में, वोल्टेज स्थिरीकरण उपकरण (± 2% की सटीकता के साथ) से लैस रिचार्जर हमेशा चालू चालू करने के लिए नेटवर्क के लगातार स्विच-ऑन विद्युत रिसीवर की आपूर्ति करता है। (सिग्नल लैंप, रिले कॉइल्स, संपर्ककर्ता), और बैटरी को रिचार्ज भी करता है, इसके स्व-निर्वहन की भरपाई करता है।

नतीजतन, बैटरी हर समय पूरी तरह से चार्ज रहती है। शॉर्ट-टर्म लोड झटके मुख्य रूप से बैटरी द्वारा अवशोषित होते हैं।

अंजीर में। 2 500 केवी सबस्टेशन पर बैटरी स्थापना का आरेख दिखाता है।सबस्टेशन में दो स्टोरेज बैटरी और तीन रिचार्जिंग और चार्जिंग डिवाइस हैं, जिनमें से एक अतिरिक्त है। संचायक बैटरियों को SK-टाइप लेड-एसिड बैटरियों से असेंबल किया जाता है जिनका उपयोग चार्जिंग और रिचार्जिंग उपकरणों के रूप में किया जाता है सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर VAZP-380 / 260-40 / 80... DC बोर्ड को PSN-1200-71 श्रृंखला के पूर्ण DC पैनल से असेंबल किया जाता है।

चावल। 2. अतिरिक्त तत्वों के बिना बैटरी स्थापना का योजनाबद्ध आरेख: AB1, AB2 - स्टोरेज बैटरी, VU1, VU2, VUZ - रेक्टिफायर डिवाइस, UMC - फ्लैशिंग लाइट डिवाइस, UKN - वोल्टेज लेवल कंट्रोल डिवाइस, UKI - कंट्रोल डिवाइस इंसुलेशन, SH - कंट्रोल बस, एसएच - सिग्नल बसें, (+) - फ्लैशिंग बसें, I, II, III, IV - सेक्शन नंबर, SH - स्विच ऑन करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट्स की पावर बसें

शील्ड टायर दो मुख्य (I और II) और दो सहायक (III और IV) खंडों में विभाजित हैं। विद्युत रिसीवर वर्गों I या II द्वारा संचालित होते हैं, सहायक वर्गों का उपयोग बिजली स्रोतों की पारस्परिक कमी के लिए किया जाता है: चार्जिंग और रिचार्जिंग के लिए भंडारण बैटरी और रेक्टिफायर।

विद्युत रिसीवर और बिजली आपूर्ति A3700 और AK-63 श्रृंखला के स्वचालित स्विच का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। ये स्विच उपकरणों को स्विच करने का कार्य करते हैं और डीसीबी कनेक्शन को शॉर्ट सर्किट से बचाते हैं। बोर्ड चमकती रोशनी यूएमसी, इन्सुलेशन नियंत्रण यूसीआई और वोल्टेज स्तर यूसीएन के लिए उपकरणों से लैस है।

प्रतिष्ठानों में जहां तेल स्विच के शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों को चालू करने के लिए बढ़े हुए वोल्टेज की आवश्यकता होती है, अतिरिक्त तत्व स्थापित होते हैं। अतिरिक्त सेल वाली बैटरियों में 108 के बजाय 120, 128, 140 सेल होते हैं।ऐसे मामलों में, सर्किट कुछ बदल जाता है।

अतिरिक्त सेलों की प्लेटों के सल्फेशन को रोकने के लिए, ऋणात्मक ध्रुव और 108वें सेल की शाखाओं के बीच एक समायोज्य प्रतिरोधक जुड़ा होता है, जिसकी मदद से मुख्य सेलों के डिस्चार्ज करंट के बराबर डिस्चार्ज करंट बनाया जाता है। यह मुख्य और अतिरिक्त कोशिकाओं के लिए समान परिचालन स्थितियों की गारंटी देता है और गहरे चार्ज और डिस्चार्ज की संभावना को बाहर करता है, जो सल्फेशन को रोकता है और बैटरी के सेवा जीवन को बढ़ाता है। ट्रिकल चार्ज मोड में, बैटरी हमेशा चार्ज अवस्था में रहती है और उपयोगकर्ताओं को डायरेक्ट करंट देने के लिए तैयार रहती है।

सामान्य मोड में, प्रत्येक स्विच-ऑन बैटरी सेल का वोल्टेज ± 2% की सहनशीलता के साथ 2.2 V होना चाहिए। ऐसे मामलों में जहां माध्यमिक उपकरणों को बिजली देने के लिए विभिन्न वोल्टेज की प्रत्यक्ष धारा की आवश्यकता होती है, मध्यवर्ती बैटरी कोशिकाओं से पोर्टेबल बैटरी और शाखाओं का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, अधिकांश के लिए रिले सुरक्षा उपकरण टेलीमैकेनिकल उपकरणों 24, 48 या 60 V के लिए 220 V के वोल्टेज की आवश्यकता होती है और तेल स्विच के शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ड्राइव को पावर देने के लिए - 250 V तक का वोल्टेज और बैटरी से केबल में वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए स्विचगियर, जहां स्विच उच्च दबाव धाराओं पर स्थापित होते हैं।

कुछ प्रतिष्ठानों में, स्टोरेज बैटरी चार्ज-डिस्चार्ज मोड में काम करती हैं। इस मामले में, बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज स्थिर नहीं रहता है, लेकिन अपेक्षाकृत विस्तृत श्रृंखला में भिन्न होता है (लीड-एसिड बैटरी के लिए, निर्वहन के दौरान वोल्टेज 2 से 1.8-1.75 वी में बदल जाता है, और 2, 1 से चार्ज करते समय से 2,6 -2, 7 बी)।

चार्ज-डिस्चार्ज विधि द्वारा संचालित बैटरी सर्किट में डीसी बोर्ड के डीसी बसों के सभी मोड में एक स्थिर बैटरी वोल्टेज स्तर बनाए रखने के लिए, एक तत्व स्विच प्रदान किया जाता है, जो बसों से जुड़ी बैटरी की संख्या को बदलने के लिए कार्य करता है। स्थापना या चार्जर के लिए।

चार्ज-रेस्ट-डिस्चार्ज मोड में बैटरी इंस्टॉलेशन के संचालन को यहां नहीं माना जाता है, क्योंकि इस मोड का उपयोग सबस्टेशनों में नहीं किया जाता है।

24, 36 या 48 V के वोल्टेज वाली बैटरियों में आमतौर पर कई पोर्टेबल बैटरी होती हैं जो श्रृंखला में जुड़ी होती हैं। ज्यादातर मामलों में, ऐसी बैटरी के दो सेट स्थापित होते हैं, जिनमें से एक अतिरिक्त होता है।