直流电源系统技术规范书

江苏省常州建设高等职业技术学校35kV变电所直流系统技术规范书常州电力设计研究院有限公司工程设计证书：乙级证书编号：A232012163二零一三年十二月批准审核校核编写直流电源系统技术规范书系统总体要求投标设备应至少满足ZBK45017-1990《电力系统用直流屏通用技术条件》和JB/T5777.4-1992《电力系统用镉镍蓄电池直流系统电源屏（台、柜）》的相关要求性能要求投标设备应为微机监控的直流电源系统，采用高频开关电源模块式组成的单套充电装置控制母线输出直流额定电压为110V，输出额定电流为20A，单组蓄电池额定容量为100Ah稳压精度、稳流精度、纹波系数技术要求见2.1.2.3。直流输出·单母线（控制母线）·直流系统控制回路总数12路，其中按12回16A出线考虑·馈线出口及蓄电池两端采用熔断器分断，蓄电池输出设总闸刀。开关和保护装置80%额定电压试验应能分别或同时进行，不论正常运行80%额定电压试验，都必须保证控制母线不间断长时间供电逆变交流电源输出配有一台3kVA交/直流逆变电源装置，输出交流电压220V，共3回路，每回按不低于6A考虑柜体要求柜体尺寸2360（高）*800（宽）*600（深）柜体颜色甲方定,应同综合自动化装置柜柜数量及要求·直流电源屏建议2面柜（包括蓄电池）·采用前大玻璃单开门，后双开门结构，具有良好的通风散热及防尘功能。交流输入·两路三相交流输入，额定电压为380V±10%，额定频率为50Hz±2%。·两路交流电源应能自动和手动切换，并且相互联锁，以保证在同一时刻只有一路交流电源供电。使用环境条件设备安装位置直流电源设备及蓄电池柜安装于变电站二次设备室。二次设备室为安装有空调设备的无屏蔽机房地区环境条件·不结露的最大相对湿度为95％·最高环境温度45℃-55℃·最低环境温度-10℃·日气温最大变化25℃·抗震能力水平加速度0.4g垂直加速度0.2g技术要求充电装置装置类型微机控制高频开关电源模块式充电装置，模块电源选用10A技术条件功能要求·应具有初充电、浮充电、均衡充电等功能，运用微机技术对蓄电池实现智能化实时管理自动调节母线电压，在人工（或自动）控制下在线进行蓄电池的定期核对性充放电和内阻的检测·运行方式应能自动和手动切换·应具有过流、过压和欠压保护等功能·电池智能化管理，可在线测定单只电池电压、内阻、容量、可自动浮化放电，电池充电电压随温度自动补偿。充电特性·充电装置的充电特性应满足蓄电池制造厂的有关规定稳压精度、稳流精度、纹波系数的技术要求工作原理稳压精度稳流精度纹波系数开关电源型≤±0.5%≤±0.5%≤±0.1%限压特性和限流特性限压特性限压整定范围：可在额定电压的105～145%范围内选择充电装置在稳流状态下运行时，当输出直流电压超过限压整定值时，装置应能自动限制输出电压限压特性稳压精度：其稳压精度应符合2.1.2.3要求的1.5倍限流特性限流整定范围为额定输出电流的105～115%充电装置在稳压状态下运行（包括浮充电和均衡充电状态），当负载电流超过限流整定值时，装置应能自动限制输出电流限流特性的稳定精度：其稳定精度应符合2.1.2.3要求的1.5倍稳定电压调节范围浮充电状态下电压调节范围：额定电压的95%～115%均衡充电状态下电压调节范围：额定电压的110%～130%效率高频开关电源输出功率(kW)≤1.5>1.5效率(%)>80%>88%其他直流系统微机监控装置采用液晶屏幕显示，中文菜单方便查询，友好的人机见面，有电流、电压等数据或曲线显示，以便进行技术分析。该监控装置的软件可以不断升级。该装置应具有对蓄电池的充电电压进行自动温度补偿功能。控制母线采用斩波稳压、硅堆调压为后备的稳压方式。高频开关模块充电装置应满足“N+1”的方式。某个模块故障都不影响其他模块的正常工作，并发出告警型号；监控模块故障时，各高频开关模块应能正常工作，每个模块均能热插拔。高频开关模块各自带有单片机控制，模块间采用485总线的接线方式，本身具有自诊断功能，还应具有远程拨号维护系统。通讯口应有防雷保护措施。充电装置在正常运行方式和故障状态下，或在进行80%额定电压试验时，都必须保证控制母线不间断并长时间供电。应有专用的80%额定电压输出端子。所有模块应有输出过载、短路保护功能；当交流失电或来电时应无浪涌，直流输出仍平滑。具有对单只蓄电池的容量考核及内阻检测手段，并能自动生成单只蓄电池的充放电曲线。应具有对交流输入电源的电压、电流进行实时监控。蓄电池类型阀控式密封免维护铅酸蓄电池技术指标蓄电池容量及数量额定电压110V，100Ah，单只电压12V，共9只（根据蓄电池实际配置）电池容量要求蓄电池充电至满容量，按0.1C10A（10A）放电10小时，单体电池电压不得低于1.8V电压一致性要求不同电池之间的开路电压差最大不得超过0.03V事故放电能力100%容量冲击电流放电能力当蓄电池容量达到满容量时，冲击放电电流为2.5C10A时作10次500mS的冲击放电，每次放电时间间隔为2S，其控制母线电压不得低于额定电压的90%。事故过程中冲击电流放电能力当蓄电池容量达到满容量时，按0.2C10A放电1小时，在不停放电电流状态下，冲击电流迭加到2.2C10A的冲击电流时，进行放电，共放电10次，每次时间为500mS，两次之间的时间间隔为2S，放电后控制母线电压不得低于额定电压的90%直流母线至馈线输出端的最大电压降应不大于额定电压的0.5%蓄电池连接板（连接线）的电阻值不大于0.04mΩ绝缘监察应配备微机监控的绝缘监察装置，110V直流系统按32路配置（包括直流传感器）当直流系统发生接地故障或绝缘水平下降到10kΩ时，绝缘监察应可靠动作，并能测出接地极性和接地电阻值当发生直流系统接地时，绝缘监察装置应能在线自动判断出接地故障和接地馈线动作时应能发出灯光信号，并有独立信号的空接点引至柜端子，发直流+接地或直流-接地遥信应能提供独立的通讯接口或是通过直流装置的通讯接口上传绝缘监察数据和报文电压监察要求当直流控制母线电压高于或低于规定值时应可靠动作应能发灯光信号，并有独立的信号空接点引至柜端子应配有仪表并具有直读功能电池检测和控制功能应提供必要的电池自动（或手动）检测和控制功能，包括在线电池活化控制和内阻测量等功能故障报警当交流电流失压(包括断相)或充电装置故障时，应能可靠发出声光报警信号。远方通讯功能遥测变电站当地监控设备应能直接测量到直流控制母线的电压，并能通过直流装置通讯接口，获得直流电源设备运行时的交流输入电压，直流母线电压、充放电电流、充电电压，直流电源设备中各组成部分的其它电压、电流及系统的绝缘电阻等数据信息。遥信应能提供独立的直流系统接地、直流充电机投停、直流充电机故障等信号空接点，并引至柜端子，用于发遥信信号；并且通过通讯接口，能上传欠电压、过电压、交流电源电压的缺相和中断、直流电源设备中主要组成部分的工作状态及故障状态等信息。遥控变电站当地监控设备应能通过通讯接口控制直流电源设备的开机、停机、充电装置的切换和所需的运行状态。具备各种参数记录功能，并可长期保存，随时查询和打印。通讯接口及规约通讯接口建议采用RS485接口。一般来说，直流设备厂家应满足变电站监控设备的通讯规约要求。具体实施由中标厂家与变电站监控设备厂家协商确定。安全性能电气间隙和爬电距离直流设备内两带电导体之间，以及带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离应满足下表最小电气间隙和爬电距离的要求（额定工作电流≤63A）额定绝缘电压Un(V)电气间隙爬电距离60<Un≤3005.0mm6.0mm小母线、汇流排或不同极的裸露的带电的导电体之间，以及裸露的带电的导体与未经绝缘的不带电的导电体之间的电气间隙不小于12mm，爬电距离不小于20mm绝缘性能应满足绝缘试验要求，绝缘电阻（测试仪器的电压等级为500V）应不小于10MΩ，并且能满足介质强度试验（试验电压为2.0kV）和标准雷电波的短时冲击试验（冲击电压为5kV）的要求。温升当环境温度为20±2℃时，直流装置长期输出额定负载，其发热元件的温升不应超过规定值，并且不影响周围元器件的正常工作和损坏。噪音在额定负载和周围环境噪音不大于40dB的条件下，风冷式设备距直流电源柜前1米处的噪音应不大于60dB，自冷式设备应不大于55dB。耐湿热性能应能承受GB7261第21章规定的交变湿热试验。防护等级不低于IP20。防触电措施应有可靠及必要的措施以防止人体与带电的导电部件产生危险的接触以及防止人体与裸露的非带电的导电部件产生危险的接触。抗扰度和电磁发射试验应能满足抗扰度试验和电磁发射试验的要求，并且在试验过程中均达到合格要求。其他