TCFPA 《光储充一体化电站消防技术要求》

Q/LB.□XXXXX-XXXX范围本文件规定了光储充一体化电站的光伏系统、电化学电池储能系统、充换电设施、消防设施与设备、电气安全、运维管理等的消防技术要求。本文件适用于新建、改建和扩建的光储充一体化电站的消防设计和运维管理。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB8624建筑材料及制品燃烧性能分级GB17945消防应急照明和疏散指示系统GB50016建筑设计防火规范GB50052供配电系统设计规范GB50054-2011低压配电设计规范GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50156汽车加油加气加氢站技术标准GB50797光伏发电站设计规范GB50974消防给水及消火栓系统技术规范GB51048电化学储能电站设计规范GB51309消防应急照明和疏散指示系统技术标准GB51313电动汽车分散充电设施工程技术标准GB55036消防设施通用规范DB22/T3433消防给水系统防冻技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。光储充一体化电站photovoltaic-storage-chargingintegratedpowerstation一种由光伏系统、电化学电池储能系统、充电系统以及电气综合监控系统等组成，可进行能量转化、电能存储及释放，为电动汽车提供充换电服务的设施。光伏系统photovoltaicpowersystem利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。电化学电池储能系统electrochemicalbatteryenergystoragesystem采用电化学电池作为储能元件，可进行电能存储、转换和释放的系统。电气综合监控系统integratedsystemforelectricsafemonitoring在建筑供配电系统的基础上,基于通信网络、互联网技术，用于保障建筑物电气防火安全、实施配电系统电气参数监控的信息管理系统。充换电设施charging/batteryswapinfrastructure为电动汽车提供电能的相关设施的总称。注：充换电设施包括充电设施和换电设施。[来源：GB/T29317-2021，3.1]一般规定光储充一体化电站的选址宜充分利用就近的公共供电设施、公共消防设施，与城市中低压配电网规划和建设密切结合,满足供电可靠性、电能质量、自动化等方面的要求，且应符合以下规定：不应设在有剧烈振动或高温的场所；不应设在地势低洼和可能积水的场所；不宜设在多尘或有腐蚀气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧；远离易燃易爆等危险源。光储充一体化电站不应与火灾危险性为甲、乙类的工业建筑、高层建筑、重要公共建筑贴邻或组合建造。光储充一体化电站与加油加气加氢站之间的距离应符合GB50156的要求。光伏系统与站外建筑的间距应符合GB50797的要求。储能系统与站外建筑的间距应符合GB51048的要求。充电设施与站外建筑的间距应符合GB51313的要求。光储充一体化电站的进出站道路应与站外市政道路顺畅衔接，道路宽度不应小于4m；电站内部电气设施的设置不应影响消防车辆通行。光储充一体化电站的光伏系统、储能系统及充电设施宜分类分区设置。光储充一体化电站应具备光伏发电、储能以及充电的功能，应提供高稳定性的直流及交流供电，应具有谐波治理、无功补偿和能量反送功能。并网运行的光储充一体化电站应具有相应的并网保护功能。光储充一体化电站应设置电站监控系统，监控系统应能对光伏系统、储能系统、供电及充电设施进行监测和控制，并具备远传接口或与互联网连接，可实时查看电站运行状况。光储充一体化电站可采用远程云监控方案，也可在站内设置监控室，站内监控室不宜与高压配电、变压器室舱室毗邻布置,如毗邻时应采取屏蔽措施。光储充一体化电站应设置数据集中采集和存储功能设备，且存储设备不应设置于储能系统的电池预制舱或功率变换系统预制舱内，其供电、通讯线路的敷设要求应按照消防电气线路的要求设置。消防用电应按一级负荷供电，供电电源应符合GB50052的规定。火灾自动报警系统、固定自动灭火系统等重要消防设备的电线电缆选择和敷设应满足火灾时连续供电的需要，明敷时应采用金属管、可挠（金属）电气导管或金属封闭线槽保护；当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时，可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。光储充一体化电站应设置消防给水系统，同一时间内的火灾次数应按一次设计。消防水源应符合GB50974的规定，优先选用市政给水，也可采用消防水池或天然水源供给。采用天然水源时，应设置可靠的取水设施。消防给水设计流量应按需要同时作用的水灭火系统最大设计流量之和确定。消防用水量应按同一时间内的火灾起数和一起火灾灭火所需最大用水量计算。一起火灾灭火所需最大用水量计算应符合下列规定：消火栓灭火系统的火灾延续时间不应小于3.00h；固定自动喷水灭火系统的火灾延续时间不应小于1.00h；其他功能区域的消防用水量应符合GB50974的规定。光储充一体化电站室外消火栓设计流量不应小于20L/s。光伏系统光伏系统支架结构件和连接件应采用不燃材料，保温材料和密封材料宜采用不燃烧或难燃材料，其防火封堵结构应采用防火密封材料，材料燃烧性能应符合GB8624的要求。在人员有可能接触光伏系统的部位，应设置防触电警示标识。光伏系统应配置充电控制装置，充电控制装置应具有下列功能：过充电保护功能；反向放电保护功能；最大电流跟踪功能；负载的短路保护和极性反接保护功能。光伏系统汇流箱的设置应符合下列规定：汇流箱内应设置汇流铜母排；每一个光伏组串应分别由线缆引至汇流母排，在母排前应分别设置直流分开关，并宜设置直流主开关；汇流箱的输入回路宜具有防逆流及过流保护；汇流箱的输出回路应具有隔离保护措施；汇流箱内应设置防雷保护装置及监控装置；汇流箱的设置位置应便于操作和检修，室外光伏汇流箱应采取防水、防腐措施，其防护等级不应低于IP65。光伏系统的隔离变压器应符合下列规定：应符合逆变器输出额定功率和接入电压等级的要求；隔离变压器的容量应与逆变器输出额定功率相匹配，且不宜小于逆变器输出额定功率；隔离变压器电网侧接线组别及接地方式应与接入电网相匹配；宜选用低损耗、低谐波的隔离变压器。光伏系统应设置快速关断装置，且应在显著位置明确标识快速关断装置类型、功能和操作说明。当一个电站使用两种及以上快速关断装置时，应分别标识，并应清晰标识控制区域分布图快速关断装置宜设置在易于观察和操作的位置。薄膜光伏组件方阵有正负极接地要求时，应采用带隔离变压器的隔离型逆变器。光伏系统电缆敷设采用的穿线管或金属槽盒应有不少于两点可靠接地。电化学电池储能系统储能系统选用的储能电池宜根据储能效率、循环寿命、能量密度、功率密度、响应时间、环境适应能力、技术条件等因素选择，并应符合下列规定：宜选用循环寿命长、充放电效率高、自放电小等性能优越的储能电池；宜选用大容量单体储能电池，减少并联数，储能电池串并联使用时，应由同型号、同容量、同制造厂的产品组成，并应具有一致性。储能系统应设置电池管理系统。宜具有在线识别电池组落后单体、判断储能电池整体性能、充放电管理等功能。储能系统预制舱之间的防火间距至少不应小于3m，但舱体开门一侧与相邻预制舱不应小于4m；当采用防火墙时，防火间距不限。防火墙长度、高度应超出预制舱外廓各1m。储能系统预制舱应单层布置，箱体及保温材料均应为不燃材料。储能系统预制舱的门应向外开启。储能系统预制舱内电气线路宜穿镀锌钢管或采用封闭式金属槽盒保护。储能系统预制舱采用空调或风冷设计时，每个集装箱应采用独立冷却或通风管道系统。储能系统电池预制舱空调应采用无燃烧爆炸风险的冷媒。储能系统的储能电池与功率变换系统宜采用分舱布置方案，确需布置在一个预制舱内时，应采用与预制舱箱体相同耐火性能的构造进行分隔。电池预制舱通风系统应采用防爆型，具备联动启动和现场手动启动功能。正常运行时，通风系统应处于自动运行状态。电池预制舱宜采用测量热解粒子式电气火灾监控探测器，通过多传感器的综合监控方式监测电池预制舱内的极早期电气火灾。宜在每个电池模块单独配置点型感温探测器，用于监测电池表面温度。充换电设施电动汽车充电区域和换电区域应独立分开。电动汽车充电和换电区域应该在醒目位置有设备标识、引导标志、安全警告标识。电动汽车充电和换电区域的温度和湿度应满足充电和换电要求。设置在室外的充电基础设施，当设置防雨罩、雨棚时应采用不燃烧材料。充电控制器应具有短路保护、过负荷保护、蓄电池过充(放)保护、欠(过)压保护及防雷保护功能，必要时应具备温度补偿、数据采集和通信功能。充电设备与充电车位、建(构)筑物之间的距离应满足安全、操作及检修的要求，充电设备外廓距充电车位边缘的净距不宜小于0.4m。换电站内的充换电设施应符合以下要求：各类电缆、线管穿孔应使用防火、阻燃材料封堵，无缝隙；充电仓区域应同时具有感烟、感温两种探测器，每层电池箱存储架应具有感温探测器；应具备电池热失控检测和识别功能，并具备消防联动设计，当检测到电池发生热失控时，应立即停止充电。充电控制器应具有短路保护、过负荷保护、蓄电池过充(放)保护、欠(过)压保护及防雷保护功能，必要时应具备温度补偿、数据采集和通信功能。充电区域电动汽车充电设施的末端配电箱内接线端子处应设置测温式电气火灾监控探测器。充电区域电动汽车充电设施的配电保护电器应设置分励脱扣，火灾时应联动切除电源。换电区域充电设备的配电回路宜设置限流式电气防火保护器。换电区域充电仓（间）应设置吸气式高灵敏度感烟火灾探测器，其火灾报警信号应传至有人值班的值班室或控制室。换电区域充电设备应有充电电流、充电电压、电池温度监控，当参数异常时，应发出报警信号，且报警信号应传至控制室或值班室。换电区域充电仓（间）应设置可燃气体探测报警系统及其联动的事故通风系统。换电区域宜设置应急水池、消防沙箱或沙坑，水池、沙箱或沙坑的可用容积应大于电池包的体积。消防设施与设备一般规定光储充一体化电站应合理划分防火分区，并配备相关设施。光储充一体化电站应设置室外消火栓，消火栓应符合以下要求：消火栓应沿路边均匀布置，且距离光伏系统、储能系统、充电设施不宜小于7m。消火栓间距不应大于60m；同时使用的消防水枪数量不应少于2支；消火栓设计流量不应小于20L/s；寒冷地区室外消火栓应采取防冻措施。光储充一体化电站灭火器配置应符合GB50140的有关规定，各配置场所火灾类别及危险等级应符合表1的规定。灭火器配置场所的火灾种类和危险等级建筑物火灾种类危险等级锂离子电池舱室E（A、B、C）严重光伏、充换电设施E（A）严重主控制室E（A）中设备室E（A）中办公用房A轻注：锂离子电池舱室宜选用适用于锂电池火灾的专用灭火器。应急照明和疏散指示系统。光储充一体化电站的储能系统、充电和换电系统以及相关区域应设置消防应急照明和疏散指示系统，且符合GB17945和GB51309的相关规定。电池预制舱光储充一体化电站的电池预制舱宜内宜设置视频监控，能实现烟火识别，可将视频信号传输至消防控制室或集中控制室。当电池预制舱内的任意1只可燃气体探测器监测到可燃气体爆炸下限10%的浓度时应启动风机，舱内发出声光报警。当电池预制舱内的任意2只可燃气体探测器监测到可燃气体爆炸下限50%的浓度时应触发电池集装箱停机连锁关闭空调、关闭风机，跳开舱级变流器断路器和簇级开关，并启动声光报警。预制舱火灾报警及联动控制信号应实时接入与储能系统有直接电气连接的消防控制室或集中控制室，该控制室可远程手动控制预制舱灭火系统。自动灭火系统预制舱应设置气体灭火系统、压缩空气泡沫灭火系统、液氮自动灭火系统、自动喷水灭火系统或其他水系自动灭火系统等，应具备抑制热失控、扑灭明火、抑制复燃的功能。电池预制舱宜采用复合式探测器，满足对感烟、感温、可燃气体的探测要求，单只复合型探测器的保护面积宜为60-80m2。储能系统光储充一体化电站的储能系统应设置火灾自动报警系统，且储能系统与其他功能区域的火灾自动报警系统及其联动控制系统宜分开设置。换电站消防给水应符合以下要求：换电站内设置的消防给水系统应采取防冻措施，并应符合DB22/T3433中的规定；换电站内设置的消防给水系统和室外消火栓系统应符合GB50016的规定；室外消火栓系统应符合GB50974的规定。消防处置区应符合以下要求：消防处置区与换电站之间的安全距离宜大于1.0m；当安全距离小于5.0m时，换电站与消防处置区相对位置的外壳部分应使用防火隔热材料；消防处置区可设置故障电池水池。水池应处于满水状态，水池体积应能完全淹没一个故障电池；未设置自动灭火系统的换电站宜设置消防转运装置。消防转运装置应具备在3min内将事故电池转移致消防处置区的能力。换电站火灾报警系统应符合以下要求：换电站内应设置火灾自动报警系统，并应符合GB50116和GB55036中的有关规定；换电站充电系统对运行温度、可燃气体浓度、烟雾状态数据等分析，存在异常时按系统逻辑设定，应形成预警或火灾自动报警信号，通过联动模块传输信号至消防系统自动启动消防设施。换电站内的建筑物的防火间距应满足GB50016的要求。电气安全电气线路及部件光储充一体化电站向充电设施供电线路宜设置具有过欠压保护、防雷保护、输出短路保护、漏电保护、过流保护和接地保护功能的低压断路器。光伏系统与储能系统、储能系统与充电设施的接口，应符合以下规定：储能系统与共用电网的连接点处应采用易于操作、可闭锁、具有手动和自动操作的断路器，同时安装具有可视断点的隔离开关；储能系统的接口装置应满足相应电压等级的电气设备耐压水平；电气柜内宜配置手持式灭火产品，灭火产品应具备多次重复灭火性能。光储充一体化电站配电线路的设计应符合下列要求：中压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，低压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，也可选用选用铜芯聚氯乙烯绝缘类型；低压三相回路宜选用5芯电缆，单相回路宜选用3芯电缆，且电缆中性线截面选择应符合GB50054-2011中3.2的要求；三相用电设备的电力电缆，其外护套宜采用钢带铠装。单芯电缆外护套不应采用导磁性材料铠装；交流单芯电缆不宜单根穿钢管敷设，当需要单根穿管时，应采用非导磁管材，也可采用经过磁路分隔处理的钢管；光伏组件与组串汇流箱、光伏组件与组串逆变器之间的电缆宜采用单芯电缆；电气柜内宜配置柔性防火隔离产品，且应具有阻燃耐火性能。光储充一体化电站的光伏系统电气保护应符合下列要求：光伏系统应在直流侧和交流侧均具有电涌保护短路保护、接地故障和过载保护,均应设置隔离装置；直流线缆的短路保护电器整定值应高于光伏方阵的标称短路电流的1.25倍；2路及以上组串并联时，应增加反向电流过载保护装置，防止组串反向电流过大导致组串损坏；光伏系统应具备漏电流检测保护功能。光伏系统应在直流侧靠近光伏组件处设置快速关断装置，快速关断装置输出端任意两点的电压应在30s内降到80V以下,光伏方阵范围1m外电压应在30秒内降到30V以下。快速关断装置应符合下列要求：快速关断装置应能够控制断开光伏系统直流电路，直流电路包括光伏直流电源、储能系统和其他直流电源；站内光伏系统的快速关断装置宜通过一个设备同时启动。启动装置应能快速操作并且清楚的标识各光伏系统的工作状态；快速关断装置应设置在易操作的位置，当人工启动快速关断装置时,光伏发电系统不得自动重新启动。电缆沟或电缆由站外进入电气舱室的入口处，或电缆穿入控制舱室、配电装置舱室及有防火要求的空间的墙壁和地板处，其孔洞均应采用防火封堵材料填封。充电设施基础底座内部电缆入口处应进行防火封堵。充电设施的金属外壳和支架、底座等金属构件均应设置可靠接地装置。电气综合监控系统光储充一体化电站宜设置电气综合监控系统，电气综合监控系统应由现场信息采集装置、通信网络和监控主机组成,并具有电气火灾监测、消防设备电源监测、电力系统监控、浪涌保护监测功能。电气火灾监测应具有探测回路剩余电流及各相电缆温度等功能。消防设备应设置消防电源监控系统。电力系统监控应能监测回路电流、电压、频率、功率、电能等参数。浪涌保护监测宜监测浪涌保护器的开关及故障状态。现场信息采集装置宜具有采集剩余电流、温度、电流、电压、频率、功率、电能等功能。采集装置宜安装在配电箱(柜)内部或面板上,采集范围不应超出单个配电箱(柜)。信息采集装置的剩余电流报警整定值应计及供电系统自然漏流的影响，并选择参数合适的探测器，探测器报警值宜为300mA～500mA。电气综合监控系统应能完成相关系统的数据采集、综合分析及报警控制功能；根据采集的信息综合评估供配电系统的安全性。运维管理光储充一体化电站应建立安全生产管理制度，落实各级人员的安全生产责任制和防火责任制；应建立光储充一体化电站运行规程和检修规程，其中涉及电网安全的部分应与所接入电网调度机构的安全管理规定保持一致。光储充一体化电站应定期开展安全检查维保工作，并及时记录存档。光储充一体化电站的检修与调试应满足停电、验电、接地、悬挂标示牌等有关技术要求。同一电气连接部分，检修和调试工作不能同时进行。检修作业需接引工作电源时，应装设满足要求的剩余电流动作保护器，工作前应检查电缆绝缘良好，剩余电流动作保护器动作可靠。光储充一体化电站现场电气和动火作业应有专人监护，且应符合以下要求：应办理用火许可，进行电焊、气焊等动火操作人员应持证上岗，并遵守消防安全操作规程；使用明火期间应落实防火、灭火应急措施；施工中确需使用的油漆、稀料等易燃化学品应在站外存放，不得在施工中交叉作业，不得在作业现场调配用料，不得使用喷枪作业。光伏系统不应在雨中进行光伏组件的连线工作。光储充一体化电站内不得堆放易燃、易爆物品，设备本身及周围环境应散热良好，设备上的灰尘和污物应及时清理。光伏系统的光伏方阵电气设备的日常维护检修宜选择在光照较弱的时段进行。光伏系统的光伏组件发生热斑效应时，应加强监视，出现可能发生火灾的危险时，立即进行更换；若发生火灾应立即将该支路的光伏组串同电网侧断开。光储充一体化电站的运行维护光储充一体化电站投运使用前，应编制火灾事故应急预案，预案应至少包括以下内容：组织机构；接、报警处置程序；扑救初期火灾的程序及措施；灭火物资的使用程序；站内电气安全隔离、防护的程序及措施。光储充一体化电站应定期进行应急处置知识培训和预案演练，工作人员应熟悉和掌握逃生及扑救初期火灾技能。光储充一体化电站应利用多