Rendszerek energiaellátása 8. előadás

1. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Gyűjtősínek Az erőműben fejlesztett, vagy az alállomásba, illetve mezőbe beérkező és onnan távozó energia gyűjtőhelye a gyűjtősín. Gyűjtősín rendszerek: egyszerű, kör és kettős gyűjtősín. Egyszerű Kivitelében egy folytonos vezető az energia irányítása és szétosztása változatlan feszültségen történik. Az elmenő ágakat szakaszolókkal kell határolni. Hátránya, hogy a kimenő energia megszakítói nagyok és drágák, mert az utánuk bekövetkező hibát az összes generátor, vagy a bejövő vezetékek táplálják, tehát az összes bejövő rendszer teljes zárlati teljesítőképességére méretezendők.

2. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Egyszerű gyűjtősín sínszakaszoló alkalmazásával Ezzel az egyszerű gyűjtősín szétválasztott üzemre is alkalmassá tehető. Ha az energia szétosztása nem a generátor vagy az alállomásba bejövő feszültségen történik, akkor külön gyűjtősín szükséges mind a kisfeszültségű, mind a nagyfeszültségű oldal részére. Hátránya: bonyolultabb, sok megszakító, szakaszoló, két sin.

3. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Egyszerűsítés I. Az egyik egyszerűsítés az, hogy a transzformátorokat a kimenő vezetékkel egy kapcsolási egységbe foglaljuk, azokat beépítjük a kimenő vezetékekbe ezzel a gyűjtősínek száma ismét egyre csökkent és megfelelően csökkent a megszakítók és szakaszolók száma is.

4. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Egyszerűsítés II. A másik egyszerűsítés abból áll, hogy a transzformátorokat a generátorokkal, vagy a bejövő vezetékekkel foglaljuk össze egy kapcsolási egységbe. Ez az elrendezés az előbbinél gazdaságosabb, mert a trafók nagyobbak, számuk kevesebb és jobb hatásfokúak. A transzformátorok nagy reaktanciájukkal természetes védőberendezései a generátoroknak. Nagy erőművek kedvelt típusa..

5. Rendszerek energiaellátása 8. előadás A kör gyűjtősín A kör gyűjtősín a körvezetékek mintájára van felépítve. A gyűjtősín egyik oldalához csatlakoznak a bejövő másik oldalán a kimenő vezetékek, és minden csatlakozást egy-egy sínszakaszoló határol. Ha ezek valamennyien zárva vannak, minden vezetékhez két út vezet, ami a biztonság fokozását jelenti.

6. Rendszerek energiaellátása 8. előadás A kettős gyűjtősín A kettős gyűjtősín a korszerű nagy erőművek és alállomások gyűjtősín rendszere, amely a gyűjtősínek tekintetében 100%-os tartalékot és így karbantartás, vagy Szerelés szempontjából teljes kapcsolási szabadságot és biztonságot jelent. Lényegében két teljesen egyenértékű egyszerű gyűjtősín, amelyekhez megfelelő szakaszolók közbeiktatásával a bejövő és kimenő vezetékek tetszőlegesen csatlakozhatnak. Bármelyik gyűjtősínnél üzem közben áttérhetünk a másikra.

7. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Akkumulátorok Azokat az eszközöket, melyek elektrokémiai reakció útján elektromos energiát állítanak elő, galvánelemeknek nevezzük. „Szárazelemnek” nevezzük azt a kémiai energiaforrást, amelynél a kémiai folyamatnem fordítható meg, az eszköz nem tölthető. Az olyan galvánelemeket, amelyek kémiai energiájuk villamos energiává való átalakítása (kisütés) és az azt követő villamos töltés után ismét energia tárolására képesek, akkumulátornak nevezzük. A szárazelemeket más néven primer, az akkumulátorokat, pedig szekunder elemeknek is szokás nevezni.

8. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Az akkumulátorokat a bennük lejátszódó elektrokémiai folyamatok szempontjából savas és lúgos és egyéb csoportba sorolhatjuk. Ólomakkumulátorok Az ólomakkumulátort Gaszton Planté francia fizikus találta fel 1859-ben Az ólomakkumulátor elektrolitja higított kénsav (H2SO4 + H2O). Kémiai reakciói révén elektromos energia leadásra képes. A kisütés folyamán ezt a tulajdonságát fokozatosan elveszíti, kapacitása kimerül és a lemezek aktív anyaga ólomszulfáttá (PbSO4) alakul. Töltéskor ugyan ez visszafelé történik!

9. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Az ólomakkumulátorok fontosabb kémiai és fizikai jellemzői Kapacitás Az akkumulátorok elektromos energia tároló képességére jellemző szám, amely megmutatja, hogy az adott akkumulátor milyen hosszú időn át képes egy meghatározott nagyságú áram szolgáltatására. A kapacitás mértékegysége Aó (Amperóra), jele: C. C értéke függ a kisütési időtől, ezért az egyértelmű meghatározás céljából bevezetésre került a névleges kapacitás fogalma, amely egyértelműen rögzíti az akkumulátor kapacitás értékét egy adott pontban, egy adott kisütési időre vonatkozóan. A gépkocsi indítótelepek kapacitása

10. Rendszerek energiaellátása 8. előadás A kapacitás hőmérséklet függése. A kapacitás értéke függ a környezet, illetve az elektrolit hőmérsékletétől, ezért a gyártók megadják a névleges kapacitáshoz tartozó hőmérséklet értékét is. Ez általában Az ólomakkumulátorok tároló képessége nagymértékben függ az aktuális hőmérséklettől. Azt mondhatjuk, hogy kb. 1%-al csökken a kapacitás értéke 1 °C–os hőmérséklet csökkenés hatására.

11. Rendszerek energiaellátása 8 .előadás Elektrolit Az elektrolitot képező kénsav a kémiai reakciók során állandóan változtatja töménységét (koncentrációját). A töménység mértékegysége a Beaumé-fok (°Be). Egy anyag sűrűségét kg/dm3 -ben szokás megadni.Az akkumulátor elektrolitját mindkét mérőszám egyértelműen meghatározza. Nem hagyható figyelmen kívül az a tény, hogy a hőmérsékletváltozás nagymértékben befolyásolja a sűrűség értékét. Jó közelítéssel mondhatjuk, hogy az elektrolit koncentrációja 1 ° Be -t csökken, 15 °C hőmérséklet növekedés hatására. Cellafeszültség Az akkumulátorok nagy többségét sorba kötött cellák alkotják.. A gyakorlatban azt tapasztaljuk, hogy a sorba kötött cellák egymástól, ha kis mértékben is, de eltérő paraméterekkel rendelkeznek. Így amikor az akkumulátor különböző üzemállapotát vizsgáljuk, akkor mindig cellánkénti értékeket fogunk meghatározni. Az ólomakkumulátor névleges feszültsége 2V.

12. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Kisütési végfeszültség Kisütési végfeszültség alatt azt a minimális cellafeszültséget értjük, melyre az akkumulátort kisütve, még károsodás nélkül a kapacitása teljes mértékben visszatölthető. E kisütési végfeszültség más néven mélykisütési határfeszültségként is használatos fogalom.

13. Rendszerek energiaellátása 8. előadás Csepptöltési feszültség Csepptöltési feszültség alatt azt a feszültség értéket értjük, melyet alkalmazva garantálható, hogy egy feltöltött telep az önkisülés következtében nem veszíti el kapacitását. Ezt a feszültség értéket puffer, illetve normál párhuzamos üzemi feszültségnek is szokás nevezni, jelezvén azt, hogy ugyanez a feszültség mérhető az említett üzemmódok alkalmazása során is. Értéke akkumulátor típusonként változó, de kb. 2,18 – 2,23 V/cella értékek közé esik. A savas akkumulátorokat általában csak kézi töltés alkalmazásával lehet 100%-os kapacitásra feltölteni. Ehhez azonban az szükséges, hogy a cellafeszültség értéke a 2,65 – 2,75 V-ot elérje. E feszültséget maximális, illetve töltési végfeszültségnek is nevezhetjük. E feszültség elérése után, ha a töltőáram egy órán belül nem változik, az akkumulátort feltöltött állapotúnak tekinthetjük.

14. Rendszerek energiaellátása 8.előadás Köszönöm a megtisztelő figyelmet!