Arıza Tespiti, Devre Kesme Bobinleri ve Uzaktan Çalıştırma için Kullanılan Yardımcı DC Güç Sistemi
- Hüseyin GÜZEL
- 3 hours ago
- 11 min read
Yardımcı doğru akım (DC) kontrol güç sistemi, koruma, kontrol ve izleme sisteminin en kritik unsuru olarak kabul edilir. Doğru akım (DC) kontrol gücünün arızalanması, arıza tespit cihazlarının arızaları belirleyememesi, devre kesicilerin arızalara yanıt olarak devreye girememesi ve yerel ve uzaktan gösterge sistemlerinde işlevselliğin kaybı gibi sonuçlara yol açabilir.
Doğru akım (DC) sistemlerinde genellikle yedeklilik bulunmadığından, güvenilirlik tüm tasarımın kritik bir yönüdür. Yardımcı doğru akım (DC) kontrol güç sistemi, akü, akü şarj cihazı, dağıtım sistemi, anahtarlama ve koruma cihazları ve izleme ekipmanları gibi çeşitli bileşenlerden oluşur.
Doğru akım (DC) kontrol güç sisteminin birçok bileşeninin uygun şekilde tasarlanması, boyutlandırılması ve bakımı gereklidir.
Bu teknik makale, primer ve sekondeer trafo merkezlerinin temel bileşeni olan yardımcı DC güç sistemine odaklanmaktadır. Bu sistem, bir şarj cihazı, aküler, DC dağıtım sistemi ve bir izleme sisteminden oluşur. Arıza tespiti mekanizması, açma bobinlerinin çalışması, uzaktan çalıştırma ve benzeri işlevlere doğrudan bağlantılıdır.
Bu makale, trafo merkezleri ve şalt sahalarında yaygın olarak kullanılan doğru akım güç kaynağı sistemlerinin şemalarını ve bileşenlerini ele almaktadır.
Bilgisayar kontrollü sistemlerin ve dijital elektrik şebekesi koruma sistemlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte, özellikle tesislerdeki elektrik dağıtım sistemleri gibi birçok endüstriyel işlem, son derece güvenilir bir yardımcı güç kaynağına olan ihtiyacını artırmıştır.
Motor kontrol merkezleri (MCC) gibi bazı sistemlerdeki kontrol ve koruma devreleri, MCC barasını besleyen aynı AC güçle beslenebilir. Bu gibi durumlarda, her devre için ayrı kontrol transformatörleri gereklidir. Daha karmaşık kontrol ve koruma sistemleri, özellikle elektrik şebekesinin ilgili bölümüne giden güç kesildiğinde bile çalışması gerekenler, daha yüksek güvenilirliğe sahip bir güç kaynağına ihtiyaç duyar.
Bu güç kaynakları tipik olarak DC destekli sistemlere dayanır ve gerekli enerji depolamasını piller (bataryalar, aküler) sağlar.
İçindekiler Tablosu:
Akü tabanlı güç kaynağı sistemleri iki ana kategoriye ayrılabilir: (1) sürekli enerji gerektiren belirli sistemlere doğrudan DC güç sağlayan sistemler ve (2) kesintisiz güç sistemleri (UPS) kullanarak kesintisiz AC güç sağlayan sistemler.
Akü tabanlı sistemler (1) akülerin, şarj cihazlarının ve bir DC dağıtım sisteminin kullanımını gerektirir. Buna karşılık (2), UPS, bir invertör sistemi (veya sistemleri) tarafından beslenen bir AC dağıtım sistemi kullanarak DC dağıtım sistemine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu, UPS'nin gerekli AC gücünü aküden üretmesini sağlar.
Ayrıca, Yüksek hızlı statik anahtarlar, invertör veya benzeri arızalar durumunda alternatif bir kaynağa hızlı geçiş sağlayarak güç kaynağının kesintisiz çalışmasını sağlar. Doğrudan DC dağıtımına dayanan besleme sistemleri, doğrudan bir akü sistemi tarafından beslenir ve bu sayede karmaşık anahtarlama yedeklemesine veya invertörle ilgili karmaşıklığa gerek kalmaz.
Bununla birlikte, hem doğru akım (DC) hem de kesintisiz güç kaynağı (UPS) alternatif akım (AC) ile çalışan sistemlerde anahtarlama transfer kapasitesi bulunması oldukça yaygındır. Bu özellik, öncelikle bataryalar ve şalt cihazlarının bakımını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Kesintisiz güç kaynağı (UPS) sistemleri ise bilgisayar sistemlerine ve çevre birimlerine AC güç sağlamak için sıklıkla tercih edilir.
Endüstriyel ortamlarda, programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC’ler) gibi kontrol cihazlarına alternatif akım (AC) gücü sağlamak yaygın bir uygulamadır.
Şekil 1 – Galaxy VM 160, 1125 kVA, 480 V 3 fazlı UPS güç koruma sistemi, çeşitli endüstriyel tesislere sorunsuz bir şekilde entegre olur.
Birçok elektronik sistem, dahili olarak doğru akım (DC) ile çalışır ve bunların çoğu AC/DC dönüştürücüler kullanarak DC güç kaynağı alternatifleri sunar veya kullanır. Bu da, bu ekipmanların aynı zamanda doğru akım (DC) güç dağıtım sisteminden de elektrik besleme kapasitesine sahip olduğu anlamına gelir.
AC giriş gücüne ihtiyaç duyan tekil ekipmanlar için kesintisiz güç kaynağı (UPS) kullanmak yerine, alternatif bir yöntem, bu cihazlara DC dağıtım sisteminden güç sağlamak için bireysel veya gruplandırılmış invertörler kullanmaktır.
Genellikle, Doğru akım (DC) dağıtım sistemleri, alternatif bir güç kaynağına hızlı geçiş yapamaz. Bu nedenle, olası kesintileri en aza indirmek için, bu sistemlere bağlı ekipmanlar ya yedeklenir ya da yedekleme özellikleriyle donatılır. Güç sistemi koruma cihazları genellikle bu şekilde yapılandırılır. Ancak, bu tür bağlantıların yalnızca belirli güç kaynağı devrelerindeki arızalarla ilgilendiğini unutmamak gerekir.
Daha kritik durumlarda, yedek sistemlere iki ayrı DC akü destekli sistemden güç sağlanabilir. Bunun yanı sıra, bazı ekipmanlar çift beslemeli olarak tasarlanarak, bir güç kaynağının arızalanmasının ekipmanın kapanmasına yol açmaması sağlanabilir.
Çift beslemeli sistemlerin, “ortak nedenli” tehlikelerin her iki beslemeyi de etkilemesini önlemek için dikkatli bir planlama gerektirdiğini unutmamak önemlidir. Doğrudan DC güç kaynağı sistemlerinde kullanılan akülerin geniş çalışma döngüsü ve bekleme sürelerini karşılamak amacıyla çeşitli alternatif akü tipleri geliştirilmiştir.
Kesintisiz güç kaynağı (UPS) aküleri, bekleme modundayken sürekli şarjda tutulmalı ve AC gücü kesildiğinde tahsis edilen süre boyunca tam güç sağlamaya hazır olmalıdır.
AC gücü mevcut olsa bile, şalt cihazları ve şalt sahalarını besleyen DC sistemleri genellikle akü şarj cihazının kapasitesini aşan büyük kısa vadeli talepler taşır. Bu nedenle, tepe güç aküden çekilir. Yük kaldırılır kaldırılmaz, batarya anında tekrar şarj olmaya başlar.
Batarya şarj cihazı genellikle, döngüsel yüklemeyi dengeleyen sabit durumlu bir yükü beslerken bataryaya sürekli şarj sağlar.
Şekil 2 – Alçak Gerilim Panel Batarya Şarj Cihazı
Şarj sistemine AC gücünün kesilmesi sırasında, sabit başlangıç yükü ve tepe talebinin karşılanması kritik öneme sahiptir. Akü tarafından sağlanan trafo merkezindeki anahtarlama aktivitesi, elektrik kesintisi sırasında oluşan tepe yüklerini belirler. Bu tür sistemlerin geliştirilmesinde, AC güç sistemini güvenli bir şekilde kapatıp yeniden başlatmak için gereken anahtarlama dizisi en önemli yükler arasında yer alır.
Darbeli döngüsel yüklere ek olarak, elektrik kesintisi sırasında sürekli yükün değişen miktarları gibi başka yükleme durumları da ortaya çıkabilir.
Akü, Akü Şarj Cihazı ve Dağıtım Sistemleri
Akü, şarj cihazı ve dağıtım sistemlerinin bağlantı şekli, görev türü, yük tipi ve sistemde veya şarj cihazlarında yedeklilik ihtiyacına bağlı olarak değişir. Şekil 3, 125 V’luk bir sistem için yaygın bir konfigürasyonu göstermektedir.
Hassas dijital sistemleri beslerken veya dağıtım panosu, örneğin akülerden ve şarj cihazından uzakta bulunduğunda, alternatif bir akü-şarj cihazı bağlantısı kullanılması önerilir.
Bu yöntem, DC bara üzerindeki elektriksel gürültüyü azaltır ve akü kapasitansının filtre görevi görmesi sayesinde bağlı elektronik ve iletişim cihazlarına gelen paraziti sınırlar.
Şekil 3 ve Şekil 4, manuel transfer yeteneklerine sahip, tamamen yedekli yüksek güvenilirlik sistemlerini göstermektedir. Şekil 3, ikinci bir DC sistemine çapraz bağlantı potansiyelini gösterirken, Şekil 4’te * ile gösterilen transfer, bağlantı kurulmadan önce bağlantının kesilmesi şeklinde gerçekleşecek ve transfer sırasında kısa bir kesinti yaşanacaktır.
Çapraz devrelere blok diyotlar entegre edilirse, kısa süreli paralel çalışma her iki besleme için de önemli bir risk oluşturmadan kabul edilebilir. Benzer şekilde, Şekil 3’te açık devre kesicili bir bekleme pil şarj cihazı gösterilmektedir. Her şarj hattına blok diyotlar yerleştirilerek ve paralel çalışacak şekilde tasarlanmış şarj cihazları kullanılarak, yükü paylaşmak için her iki şarj cihazı da aynı anda kullanılabilir.
Şekil 3 – 125 V DC besleme sistemi diyagramı
Notlar:
“NO” ile işaretlenmiş olanlar hariç tüm devre kesiciler normalde kapalıdır.
“– – – – – –” isteğe bağlı veya alternatif özellikleri gösterir.
Sigorta, kesicilerin yerine kullanılabilir.
Çift beslemeli veya yedekli uygulamalarda, her iki sistemin de arızalanmasına yol açabilecek ortak nedenli olayları azaltmak, hatta ortadan kaldırmak kritik öneme sahiptir. Canlı veya ölü transfer ve çift beslemeli cihazların kullanımı veya tamamen bağımsız yedekli sistemlerin tercih edilmesi gibi kararlar alınırken, bu husus her zaman göz önünde bulundurulmalıdır.
Şekil 4, yüksek güvenilirlikli bir DC besleme ile kullanılabilecek böyle bir sistemin modifikasyonunu göstermektedir.
Şekil 4’te gösterilen sistemde, AC beslemesi ve DC transfer bağlantıları, tek bir bağlantı anahtarı yerine çapraz devre kullanılır. Bu sayede, transfer düzenlemelerindeki her bir anahtar veya devre kesici, her iki besleme sistemini de kapatmaya gerek kalmadan bakım için izole edilebilir. Ayrıca, çalışma ve kilitleme için basit bir transfer bağlantısı da sağlanmış olur.
Şekil 4 – Artırılmış güvenilirlikli çift DC yardımcı besleme sistemi
Şemada akü koruma sigortaları gösterilmektedir. Bu sigortaların hem akü hem de akü kabloları için optimum koruma sağlamak üzere kullanımıyla ilgili daha ayrıntılı bir tartışma bu teknik makalenin kapsamı dışındadır. Ancak, bu özel durumda, aküyü devre dışı bırakacak bir sigorta çalışmasını önlemek ve şarj cihazının DC yüklerine bağımsız olarak güç sağlamaya devam etmesini sağlamak amacıyla, önlem olarak hem şarj cihazı hem de besleme tarafına sigortalar takılmıştır.
Bu bağlantının kurulması, şarj cihazının regülasyon ve filtreleme mekanizmalarının hassas elektronik sistemlere güç sağlamak için uygun olmayan bir çıkış ürettiği durumlarda gereklidir.
Ağır hizmet tipi şarj cihazları kullanılmadığı sürece, şarj cihazını akü bağlantısı olmadan çalıştırmak, güç kaynağının erken arızalanmasına ve dağıtım sisteminde istenmeyen elektriksel gürültü seviyelerine neden olabilir. Aküyü korumak için tasarlanmış sistemlerde, sigortalar aküye mümkün olduğunca yakın monte edilmelidir.
Serbest nefes alan ve havalandırmalı kurşun-asit aküler ve diğer akü konfigürasyonları, akü odalarında patlayıcı yan ürünlerin birikmesine neden olabilir. Bu nedenle, sigortalar akü odasının hemen dışında, uygun şekilde korumalı bir muhafaza içinde bulunmalıdır. Sigorta kutusundan her bir akü terminaline iki ayrı kablo çekmek, akü terminalleri ile sigorta kutusu arasında maksimum mesafe sağlamanın en iyi yoludur.
Korunmasız bölgedeki kutuplar arasında arıza riskini azaltmak için gerekli önlemler alınmalıdır. Ancak, sigortalar, şarj cihazları ve dağıtım panoları gibi diğer bileşenler için sıradan iki iletkenli kablo kullanılabilir.
Şekil 5 – Tek yardımcı besleme dağıtımına sahip çift akü sistemi
Şekil 5, hem AC hem de DC güç kaynakları için çift besleme ve çift akü konfigürasyonunu gösteren üçüncü bir örnek senaryo sunuyor. Bu konfigürasyon, küçük hidroelektrik santrallerinde AC ve DC dağıtım kaynakları için yaygın olarak kullanılıyor. Ancak, şarj cihazları ve iki akü arasında gösterilen transfer anahtarı konfigürasyonu nispeten nadir. Bu konfigürasyonda, her şarj cihazı iki aküden birini şarj ediyor.
Bu konfigürasyondaki akü koruma sigortası, akü bağlantısı içinde bulunan tek bir sigorta. Geliştirilmiş performanslı şarj cihazlarının kullanıldığı veya aşağı akış cihazlarının geniş bir güç kaynağı voltaj aralığına ve gelişmiş elektriksel gürültü toleransına sahip olduğu durumlarda bu sigorta uygundur.
Bu tür akü sigorta düzenlemeleri, elektromekanik röle cihazlarının birincil çalışma yöntemi olduğu dönemde yaygındı. Bu gibi durumlarda bile, özellikle acil durum DC motorlarının aynı elektrik hattından beslendiği durumlarda, yalnızca şarj cihazına güvenmenin doğasında var olan riskler olduğunu kabul etmek önemlidir.
Operatörlerin akü sistemlerinden birinde arıza olması durumunda transferi gerçekleştirmek üzere hazır bulunduğu trafo merkezlerinde, iki akü sistemi arasında geçiş yapmak için tek bir transfer anahtarı konfigürasyonu yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ancak, trafo merkezlerinin uzaktan kontrolü veya otomatik transferin daha uygun görüldüğü durumlarda, kilitli otomatik transfer sistemi, tek transfer anahtarına uygulanabilir bir alternatif sunar. Her akü beslemesine bloke diyotlar ve koruyucu devre kesiciler eklenerek sürekli çift besleme konfigürasyonu sağlanabilir ve böylece sistemin uygulanabilirliği artırılabilir.
Ayrıca, bu modifikasyon ayrıca kısa bir paralel transfer (önce bağlantı, sonra kesme) de sağlar.
Şekil 6 – Trafo merkezi aküleri
Endüstri, şalt sahaları veya enerji santrallerinde kullanılan büyük şarj edilebilir pillerin (akülerin) ilk çeşitleri kurşun-asit pillerdi. Başlangıçta, kolayca doldurulabilen ve elektrolit seviyeleri ile özgül ağırlıkları minimum çabayla kontrol edilebilen açık üstlü piller tercih ediliyordu. Ancak, bu piller önemli miktarda hidrojen saldığı için, kendi havalandırma sistemlerine sahip odalarda saklanmaları gerekiyordu.
Ayrıca, patlama riskini azaltmak amacıyla bu akü odalarında patlamaya dayanıklı aydınlatma ekipmanları kullanılıyordu.
Havalandırmalı kapağa sahip kapalı hücre, akünün derin deşarjdan sonra hızlı şarj edildiği durumlar dışında gaz çıkışını önemli ölçüde azaltan şarj cihazı kontrolündeki yeniliklerle ortaya çıktı. Daha sonraki yenilikler ise elektrolitin kontrol edilip tamamlanmasına olanak tanıyan havalandırmalı kapağa sahip kapalı hücreyi geliştirdi.
Bu gelişmeler, şarj döngüsü sırasında elektrolit buharlaşmasını önemli ölçüde azalttı. Şarj cihazı ayarları, kayıp miktarını ve dolayısıyla elektrolitin sık sık doldurulmasını en aza indirecek şekilde optimize edildi.
Havalandırmalı valf kontrollü kurşun-asit (VRLA) hücresi, daha yeni teknolojik gelişmelerin bir sonucudur. Bu tür bir kurşun-asit hücresi, hücre içindeki gaz basıncı atmosfer basıncını belirli bir seviyenin üzerine çıktığında atmosfere açılan bir valf dışında tamamen kapalıdır.
VRLA hücreleri, kullanılan su miktarını azaltmak için, yerinde üretilen oksijenin yeniden birleştirilmesini sağlayan bir mekanizma ve hidrojen gazı oluşumunu engelleyen bir mekanizma içerir.
Şekil 7 – 33-11 kV trafo merkezi için VRLA Akü grubu ve yüzer şarj cihazı
Bu aküler iki farklı varyasyonda gelir: elektrolitin mikrofiber “sünger” içinde bulunduğu “emici cam-mikrofiber” (AGM) tipi ve “jel elektrolitli” “jel hücreli” tipi. Diğer akü türlerindeki paralel keşifler, büyük sabit şarj edilebilir pil uygulamalarında kullanılmak üzere büyük bir nikel-kadmiyum hücresi tasarımının geliştirilmesine olanak sağlamıştır.
Bu gelişmelerin sonucu olarak, bu tür pillerin endüstriyel ortamlarda ve şalt sahalarında kullanımı için mevcut olan başlıca seçenekler şunlardır:
Kurşun-asit (antimon) VRLA
Kurşun-kalsiyum VRLA
Nikel-kadmiyum
Sıvı elektrolitli kurşun-asit (antimon veya kurşun-kalsiyum)
Kurşun-asit bataryalar, endüstriyel uygulamalarda pazar payının %90’ından fazlasını elinde bulundurarak hakimiyetini sürdürüyor. Ancak, bataryalar için daha karmaşık kimyasal bileşimlerin kullanıldığı diğer uygulamalardaki gelişmeler, bu durumu gelecekte değiştirebilir. Kurşun-asit bataryalar, hücrelerin ve elektrotların (plakaların) çalışma döngüsüne uygun şekilde düzenlenmesi durumunda uzun bir ömre sahiptir.
Aküler, 0-40 santigrat derece sıcaklık aralığı dışında çalıştırıldığında işlevlerini kaybeder ve ek güvenlik önlemleri gerektirir. Hem yüksek hem de düşük sıcaklıklarda pillerin performansı düşer.
Nikel-kadmiyum piller, -30 santigrat dereceden +50 santigrat dereceye kadar değişen sıcaklıklara dayanıklı olmalarına rağmen, daha pahalıdır ve imha edilmeleri zor olduğu için geri dönüşümleri de pahalıdır.
Asit bazlı olmadıkları için nikel-kadmiyum piller, şarj-deşarj işlemi sırasında patlayıcı gazlar salmazlar. Bu özellik, bir binanın etrafına daha serbestçe yerleştirilmelerini ve hatta genellikle eşleşen şarj cihazlarıyla birlikte dolaplara monte edilmelerini sağlar.
Sonuç olarak, hem ekipman hem de pil sistemi aynı alana kurulabildiğinden, yalnızca birkaç ekipman için DC gücüne ihtiyaç duyulan yerlerde yaygın olarak kullanılırlar.
Şekil 8 – Nikel-Kadmiyum NiCd aküler
Kurşun-asit piller, nikel-kadmiyum pillere göre deşarj döngüsü sırasında daha kademeli bir voltaj değişimi sağlama avantajına sahiptir. Bu özellik, şarj cihazı kontrol ve alarm sistemlerinin hassasiyetini artırarak potansiyel olarak tehlikeli deşarj seviyelerinin oluşmasından önce gelişmiş uyarı sinyalleri sağlar. Ancak, nikel-kadmiyum pillerin daha sıkı çevre yasalarına tabi olduğunu unutmamak gerekir.
VRLA pil hücrelerinin kullanımı, hidrojen üretimini önemli ölçüde azaltır. Bu sayede, iç basıncı düzenleyici valfler belirtilen sınırlar içinde kalır ve çoğu durumda hidrojen emisyonu önlenir. Sonuç olarak, VRLA pillerin bulunduğu yerler için daha az önlem alınması gerekir.
VRLA bataryalarının birçok versiyonunda elektrolit, süngerimsi bir madde içinde veya jel halinde sabitlenmiştir. Bu, patlama riskini ve havalandırma ihtiyacını azaltır. Ancak, personelin güvenliğini sağlamak için çok sayıda güvenlik kuralına uymak hala önemlidir. VRLA bataryalarının hücreleri genellikle yan yatacak şekilde yapılandırılmıştır, bu da daha çok yönlü yerleştirme seçenekleri sunar.
Bu özellikler, kurşun-asit bataryalarının performans ve maliyet avantajlarını, nikel-kadmiyum bataryalarının kurulum esnekliğiyle birleştirir. Kurulum esnekliği, daha önce nikel-kadmiyum bataryalarının önemli bir avantajıydı.
VRLA hücre tiplerinin, özellikle taşma veya aşırı şarj gibi durumlarda havalandırma gerektirmeleri nedeniyle, sıvı elektrolitli, nefes alan hücre tiplerine kıyasla daha kısa ömür döngülerine sahip olmaları bekleniyor. Pratik ömürleri henüz kesin olarak belirlenmemiş olsa da, çevresel koşulların, özellikle de sıcaklığın dikkatli bir şekilde kontrol edilmesi, beklentilerin ötesinde bir performans elde edilmesine yardımcı olabilir.
Hücrelerin daha sık değiştirilmesine rağmen, çalışma basitlikleri ve düşük bakım gereksinimleri ekonomik çekiciliklerine katkıda bulunur. Beklenen ömürleri 10-15 yıl aralığındadır.
VRLA hücrelerinin her iki çeşidinde de rekombinasyon teknikleri kullanılır. Tasarım görev ve şarj döngülerine uyulduğu sürece, iç basınç artışı sorunları ve havalandırma riskleri minimum düzeyde olmalıdır.
Sulu hücrelerin özgül ağırlığı ve elektrolit seviyesi ayarlanabilir. Ancak, daha aşırı görev döngüleri ve hızlı şarj gerektiren veya görevin kolayca düzenlenemediği durumlarda yine de faydalı olabilirler. Bununla birlikte, asit kullanımı, havalandırma ve patlayıcı risk kontrolü için önerilen güvenlik önlemlerine uyulması gerekir. Bu, eski akü tesislerinde yaygın olan duş tesisleri ve göz yıkama istasyonlarının sağlanmasını içerir.
Aküyü tam şarjda tutmak (şarjda kalma) için, şarj cihazı sürekli yüke ek olarak küçük bir akım sağlamak üzere sürekli çalışır. Akü, fazla gücü depolar ve aralıklı yük sona erdiğinde otomatik olarak yeniden şarj olur. Şarj cihazına AC güç kesintisi veya arıza durumunda, akü DC sisteminin tüm yükünü karşılar.
Şarj cihazının kapasitesi, tamamen boşalmış bir aküyü belirli bir süre içinde tam şarja döndürmek ve aynı zamanda akünün normal bekleme yükü için güç sağlamak için yeterli olmalıdır. Bu koşullar altında şarj cihazı boyutu, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
Şarj cihazı kapasitesi (amper) = L + (1,15 × C) / H
burada
L = sürekli yük, A
C = akü kapasitesi, A×h
H = şarj süresi, genellikle 8 ila 10 saat arasında
Tam çalışma döngüsü bilinmediğinde veya değişebildiğinde, sürekli yük, tüm pil nominal değerinin tasarım bekleme süresine bölünerek hesaplanır. Bu nedenle, bir şarj cihazının amper değeri, istasyon pilleri için tipik olan 8 saatlik pil deşarj oranının iki katından fazladır.
Pil ve şarj cihazı, sıcaklık ve irtifanın etkili olduğu bir alanda kullanılacaksa, bu etkileri hesaba katmak için önceki boyutlandırma çalışmasının sonuçları sıcaklık için 1/C1 ve irtifa için 1/C2 ile çarpılmalıdır. Örneğin, 55°C’de C1 için normal değer 0,8 iken, 1500 m’de C2 için tipik değer 0,9’dur.
Akü şarj cihazları, kullanım amaçlarına uygun olmalıdır. İki şarj cihazı paralel olarak kullanılacaksa, benzer özelliklere sahip olmalı ve paralel çalışma göz önünde bulundurularak tasarlanmalıdır. Şarj cihazı boyutlandırma yönergeleri, şarj cihazlarından birinin kullanılamaması durumunda daha uzun bir şarj süresine izin verecek şekilde ayarlanabilir. Her bir şarj cihazını tam kapasiteyi karşılayacak şekilde boyutlandırmak yerine, bu yaklaşım daha mantıklıdır.
Özellikle valf kontrollü kurşun asit (VRLA) hücreler kullanılıyorsa veya şarj sırasında daha az gaz çıkışı isteniyorsa, şarj cihazı, belirli akü tipinin akü tasarımına ve şarj döngüsü ihtiyaçlarına uygun olarak tasarlanmalıdır.
DC sisteminin duyulabilir gürültü ağırlıklandırma standartlarına uyması için, iletişim ekipmanı bataryaları için kullanılan şarj cihazlarının filtreleme işleminden geçmesi zorunludur. Ayrıca, batarya bağlantısı kesildiğinde bile güç sağlayabilmesi gereken şarj cihazlarının yeterli filtreleme ve voltaj kontrol mekanizmalarına sahip olması gerekmektedir. Bu önlemler, DC beslemesinin ve üst üste bindirilmiş DC dalgalanmasının yük ekipmanı için belirlenen toleranslar dahilinde kalmasını sağlamak amacıyla alınmıştır.
Şarj sistemleri, güç kaynağının ve voltaj kullanılabilirliğinin özelliklerine ve elektrik yükü gereksinimlerine göre tek fazlı veya üç fazlı elektrikle çalışabilir. Anahtarlamalı güç cihazları olarak sınıflandırılan batarya şarj cihazları, güç kaynağına geri beslenen harmonikler üretebilir. Bu nedenle, bu olguyu kontrol altında tutmak önemlidir.
Büyük akü şarj cihazları genellikle üç fazlıdır ve bazı durumlarda 600 V veya 480 V güç seviyesinden beslenir. Bunun nedeni, üç fazlı konektörlerin ve daha yüksek voltaj seviyelerinin bulunmasının genellikle daha kolay olmasıdır.
Referans: | Auxiliary DC Control Power System Design for Substations |
Format: | |
Boyut: | 456.64 kB |
Sayfa: | 13 |
İndime: |
Comments