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


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

Licznik energii jaki wybrać systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


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 »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) 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 »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...

MITRA LED

Właściwe oświetlenie drogowo-parkowe pozwala znacznie zredukować koszty eksploatacji, będąc rozwiązaniem zarówno ekonomicznym, estetycznym, jak i ekologicznym. Lena Lighting S.A. oferuje...
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