Эксплуатация аккумуляторных батарей в электроустановках

Аккумуляторная батарея (АБ) на подстанции играет роль резервного питания вторичных цепей устройств РЗ и ПА, сигнализации, аварийного освещения. В нормальном режиме работы подстанции, аккумуляторная батарея не работает, однако находится в режиме постоянной готовности “взять” на себя всю нагрузку вторичных цепей.

Современные АБ эксплуатируются в режиме постоянного подзаряда. Это значит, что выпрямительные установки (ВУ) питают шины постоянного тока (ЩПТ), к которым подключена АБ. В таком режиме ток зарядки составляет порядка 10-30 мА, а напряжение на каждой банке АБ поддерживается в пределах 2,23±0,02.

АБ постоянно подвержена таким процессам, как саморазряд и сульфатация. Саморазряд это потеря емкости аккумулятора. Основной причиной саморазряда аккумулятора является наличие примесей железа, хлора и меди в электролите.

Полная очистка электролита от этих примесей не представляется возможной, поэтому качество электролита оценивают с определенными допусками наличия солей этих металлов. Для приготовления электролита применяют только дистиллированную воду прошедшую анализ на допустимое содержание вредных примесей.

В процессе разряда на пластинах аккумулятора появляются отложения свинцового сульфата. В нормальной эксплуатации эти отложения растворяются в процессе заряда. Продукты разложения оседают в виде окиси свинца на положительных пластинах и губчатого свинца на отрицательных.

При ненормальной сульфатации соли свинца не растворяются. На пластинах появляются отложения, увеличивающие внутренне сопротивление банки. На дне емкости выпадает серовато-белый шлам, который впоследствии может привести к замыканию пластин. Ненормальная сульфатация может возникнуть при повышенной плотности элеткролита (выше 1,21 г/см3), при повышенной температуре в помещении АБ.

Согласно Правил Технической Эксплуатации, в помещении АБ температура должна быть не ниже 10°С, допускается понижение температуры до 5°С на объектах без постоянного дежурного персонала. При этом емкость батареи должна обеспечить нормируемое напряжение.

Оптимальная температура эксплуатации АБ - 15°С. Отрицательное влияние на процессы, происходящие в элементах АБ оказывает ультрафиолет солнца, поэтому окна в помещениях с батареями не должны пропускать солнечного света.

При работе АБ в режиме постоянного подзаряда, уровень электролита в каждом элементе постепенно уменьшается. Это обусловлено кипением и испарением воды, плотность электролита при этом повышается. Доливку до нормального уровня производят дистиллированной водой. Если постоянно доливать электролит, его плотность повысится, что приведет к повышенной сульфатации.

Основные неисправности аккумуляторов

1. Ненормальная сульфатация пластин с образованием нерастворяющихся солей свинца. Причиной повышенной сульфатации могут быть чрезмерно высокая плотность электролита, высокая температура батареи, длительной простой в разряженном состоянии, заряды большими токами. Для устранения труднорастворимых солей проводят десульфатационный заряд.

Это заряд малыми токами в течение 20-50 часов. Для проведения десульфатационного заряда в банку заливают дистиллированную воду, которую периодически необходимо менять, когда ее плотность возрастает до 1,11 г/см3. Такие циклы проводят многократно до тех пор пока пластины не очистятся от солей.

2. Образование шлама на дне банки аккумулятора. По цвету шлама можно определить характер ненормального режима работы. Коричневый шлам указывает на слишком высокий уровень зарядного напряжения. Светло-серый цвет шлама говорит о сульфатации пластин или увеличении количества примесей хлора в электролите.

3. В результате протекания токов короткого замыкания через АБ происходит повреждение положительных пластин. Их деформация называется короблением пластины. Причиной коробления также могут стать чрезмерно высокие токи заряда и разряда, примеси железа, хлора, марганца. Ремонт покоробленных пластин возможен, если они эксплуатировались в таком состоянии недолго.

4. Замыкание разнополярных пластин - может произойти при большом количестве шлама, или наростах на одной из пластин. Показателем замыкания в банке может быть низкая плотность в конце заряда, низкое напряжение элемента.