Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zastosowanie toru obejściowego do zasilania napędów łączników SN

The initiative of using supercapacitors in the MV supply system of disconnetors’ drives
Napęd rozłącznika z zastosowaniem superkondensatorów
i akumulatorów
Napęd rozłącznika z zastosowaniem superkondensatorów i akumulatorów
S. Kiszło, K. Stasiewicz

Instytut Energetyki-Zakład Doświadczalny w Białymstoku wspólnie z firmą Maks s.c., rozpoczęli prace związane z analizą i oceną obecnego sposobu zasilania napędów łączników SN [9]. Występujące problemy związane z eksploatacją akumulatorów, stosowanych w układach zasilania, powodują wzrost zainteresowania tym zagadnieniem. Rozpoczęte przez autorów prace mają na celu poprawę istniejącego stanu poprzez opracowanie nowej koncepcji zasilania łączników SN.

Stosowane obecnie w napędach akumulatory bezobsługowe nie są w pełni kontrolowane przez układy nadzoru i sterowania. Zazwyczaj miernikiem stanu akumulatora są pomiary napięcia na zaciskach akumulatora. Dane takie nie są wystarczające do poprawnego określenia stanu akumulatora.

Do pełnego zdiagnozowania akumulatora niezbędne jest określenie stanu jego aktualnej pojemności. Zabieg taki jest wykonywany niezwykle rzadko, dlatego część użytkowników, tj. oddziałów energetycznych spółek dystrybucyjnych, wykonuje rutynowy zabieg wymiany wszystkich akumulatorów na nowe, po trzech latach eksploatacji, niezależnie od stopnia ich zużycia.

Prace podjęte przez IE-ZD i firmę Maks s.c., mają na celu opracowanie sposobu przedłużenia żywotności akumulatorów, poprzez zastosowanie superkondensatorów w połączeniu równoległym z akumulatorami, które nie dopuszczałyby do zbyt głębokiego rozładowania i zapewniałyby zasób energii wystarczający do uruchomienia napędu i wykonania przełączenia, niezależnie od stanu akumulatora.

Charakterystyka akumulatorów

Dotychczas w układach zasilania napędów rozłączników SN stosowane są akumulatory elektrochemiczne, kwasowo-ołowiowe, bezobsługowe typu VRLA – Valve Regulated Lead Acid z zaworami regulacyjnymi. Akumulatory takie są wykonywane w dwóch technologiach: jako akumulatory tzw. żelowe i akumulatory AGM – Absorbed Glass Mat [2]. Charakteryzują się one:

  • zdolnością do gromadzenia bardzo dużych energii – 100 Wh/kg,
  • małą gęstością mocy – 100 W/kg,
  • żywotnością – 1000 cykli ładowania/rozładowania,
  • długim czasem ładowania
  • oraz zależnością: parametrów SEM, rezystancji wewnętrznej, trwałości od temperatury, sprawnością rzędu 70% [1].

W układach zasilania napędów łączników SN stosowane są głównie akumulatory typu Europower EP 17-12, Europower EC 17-12, Alarmtec BP18-12 [6, 8] i inne o podobnych parametrach. Na rys. 1. i rys. 2. przedstawiono charakterystyki żywotności akumulatorów w zależności od temperatury pracy i liczby cykli.

Trwałość akumulatora pracy buforowej [8] Trwałość akumulatora pracy cyklicznej
Rys. 1. Trwałość akumulatora pracy buforowej [8] Rys. 2. Trwałość akumulatora pracy cyklicznej

Pojęcie żywotności projektowej dotyczy tylko i wyłącznie pracy akumulatora w charakterze buforowym, czyli jako rezerwowe źródło zasilania. W przypadku, gdy akumulator jest podstawowym źródłem zasilania, wówczas pracuje on cyklicznie. Charakteryzuje się często powtarzanymi cyklami rozładowania/ładowania, jak na przykład eksploatacja w napędach łączników średniego napięcia. Na rys. 3. i rys. 4. przedstawiono charakterystyki rozładowania akumulatora 12 V serii EP. Znamionowa temperatura pracy akumulatorów wynosi 25°C.

Charakterystyka samorozładowania akumulatorów serii EP [8] Charakterystyka rozładowania akumulatora serii EP [8]
Rys. 3. Charakterystyka samorozładowania akumulatorów serii EP [8] Rys. 4. Charakterystyka rozładowania akumulatora serii EP [8]

Praca akumulatorów w podwyższonych temperaturach powoduje bardzo znaczne skrócenie żywotności. Akumulator eksploatowany w temperaturze +33°C zachowa 50%, a w +41°C – zaledwie 25% projektowej żywotności. Eksploatacja w wysokiej temperaturze (powyżej +40°C) oprócz znacznego skrócenia żywotności akumulatorów może doprowadzić do ich uszkodzenia.

Akumulatory ołowiowo-kwasowe są wrażliwe na nadmierne rozładowania. Zbyt głębokie rozładowanie powoduje zmniejszenie pojemności i skrócenie żywotności. Głęboko rozładowane akumulatory ulegają zasiarczeniu, które objawia się częściową, nieodwracalną utratą dostępnej pojemności.

Końcowe napięcia rozładowania (rys. 4.) zależą od prądu, jakim jest rozładowywany, i określone są na charakterystyce rozładowania akumulatora. W sytuacji, kiedy następuje wielokrotne przekroczenie napięć rozładowania, akumulator zostaje zasiarczony, traci pojemność i żywotność.

Nie wolno również przekraczać maksymalnych prądów rozładowania. Pobór prądu większego od dopuszczalnego może skutkować nagłym wzrostem temperatury wewnątrz obudowy oraz uszkodzeniem połączeń wewnątrz akumulatora.

Dla uzyskania maksymalnej żywotności i niezawodności akumulatorów bezobsługowych, należy przeprowadzać okresowe kontrole ich stanu i parametrów pracy.

Przynajmniej 1 raz w roku należy sprawdzić [8]:

  • napięcie ładowania ogniwa, tj. 2,25 do 2,30 V/ogniwo,
  • napięcie ładowania akumulatora tj. 13,5÷13,8 V,
  • rezystancję wewnętrzną i dopuszczalny jej wzrost o 30% dla nowego akumulatora,
  • pojemność baterii za pomocą częściowego rozładowania prądem znamionowym,
  • temperaturę pracy.

Przeczytaj także: 

Współpraca zespołu prądotwórczego z zasilaczem UPS>>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »


Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

urządzenia przeciwprzepięciowe spd Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz(...) czytam dalej »


Światło dzienne, nasz naturalny regulator - odwzorowanie opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Nowe rozdzielnice Practibox S - wysoka jakość i nagrodzony design w przystępnej cenie»

nowe rozdzielnice Rozdzielnice dedykowane są przede wszystkim dla budownictwa mieszkaniowego (prywatnego jak i deweloperskiego), hoteli i obiektów biurowych. Rozdzielnice otrzymały ... czytam dalej »


Wprawiają w ruch tysiące różnych pojazdów na świecie - znasz ich?

Rozdzielnice średniego napięcia (SN) - przegląd 2019

pojazdy elektryczne Medcom Rozdzielnice 2019 porównanie
Zmieniają sposób myślenia o energii elektryczne i nie tylko... czytam więcej » Rozdzielnice średniego napięcia (SN), tak jak i inne rozdzielnice energetyczne, budowane są na napięcia znamionowe w zakresie od 7,2 do 36 kV o wartościach 7,2; 12; ... czytam dalej »

Kamery termowizyjne w cenach promocyjnych - tylko do 30 czerwca! »

Promocje na kamery termowizyjne Przy pracach instalacyjnych, a także w przemyśle, kamera termowizyjna jest nieodzownym narzędziem pracy ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Jaki wybrać uniwersalny, programowalny wyświetlacz cyfrowy?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

Sterowniki programowalne kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenie nie wymaga dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań urządzenia wlicza się sterowanie oraz ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Ochrona przed przepięciami systemów alarmowych»

Wszyscy elektryczni producenci w jednym miesjcu - zobacz!

Ochrona przepięciowa systemów alarmowych Elektryczni producenci w jednym miejscu
Jak ochronić różnorodne elektroniczne systemy ochrony mienia przed skutkami przepięć(...) czytam dalej » Zobacz ponad 100,000 produktów elektromechanicznych w ofercie (...) czytam dalej »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Ograniczniki przepięć, które wybrać?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Układy SPD typu 1 (ograniczniki przepięć typu 1) powinny być stosowane do ochrony instalacji elektrycznej oraz urządzeń przed zagrożeniami stwarzanymi(...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
5/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 5/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Stacje ładowania pojazdów elektrycznych
  • - Oświetlenie boisk piłkarskich zgodnie z wymaganiami klas oświetleniowych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl