直流電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1、目次目次II前言III1 總則12 規(guī)范引用文件13 術(shù)語和定義24 使用條件44.1 正常使用的環(huán)境條件44.2 正常使用的電氣條件55 通用技術(shù)要求55.1 系統(tǒng)組成及配置原則55.2 直流系統(tǒng)電氣接線65.3 對直流供電網(wǎng)絡的要求65.4 直流系統(tǒng)的功能95.5 直流系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)要求106 直流系統(tǒng)主要部件技術(shù)要求116.1 充電裝置和高頻開關(guān)電源模塊116.2 監(jiān)控單元116.3 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置136.4 蓄電池管理單元146.5 降壓硅鏈156.6防雷器技術(shù)要求156.7 測量表計的配置156.8 蓄電池技術(shù)要求166.9 直流屏柜技術(shù)要求187 現(xiàn)場安裝要求187.1

2、安裝場所的布局要求187.2 安裝接線要求197.3 蓄電池安裝注意事項208 標志、包裝、運輸、儲存218.1 標志218.2 包裝218.3 運輸228.4 儲存22附錄A（資料性附錄） 圖一 110500kV直流系統(tǒng)電氣主接線圖23附錄B（資料性附錄） 直流系統(tǒng)I/O表24附錄C（資料性附錄） 直流系統(tǒng)設備檢驗和試驗26附錄D（規(guī)范性附錄） 本規(guī)范用詞說明30本規(guī)范編制說明31II變電站直流電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范1 總則1.1本規(guī)范規(guī)定了110500kV變電站直流電源系統(tǒng)的技術(shù)標準和要求。直流電源系統(tǒng)工程的設計、施工、驗收應參照本規(guī)范執(zhí)行。1.2 本規(guī)范適用于110500kV變電站的直流電源系

3、統(tǒng)新建、改造工程。1.3 本規(guī)范是依據(jù)國家和行業(yè)的有關(guān)標準、規(guī)程和規(guī)范并結(jié)合設備運行經(jīng)驗而制定的。1.4 各供電局可根據(jù)本規(guī)范，結(jié)合本地區(qū)實際情況制定相應的實施細則。2 規(guī)范引用文件下列標準所包含的條文，通過在本規(guī)范中引用而構(gòu)成為本規(guī)范的條文。本規(guī)范出版時，所示版本均為有效。但所有標準都有可能會被修訂，使用本規(guī)范的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。GB/T 19826-2005 電力工程直流電源設備通用技術(shù)條件及安全要求GB/T 19638.2-2005 固定型閥控密封式鉛酸蓄電池GB/T 2900.11-1988 電工名詞術(shù)語 蓄電池名詞術(shù)語GB/T 7260.3-2003 不間斷電源

4、設備 第三部分：確定性能的方法和試驗要求GB/T 17478-1998 低壓直流電源設備的特性及安全要求GB/T 17626.2-1988 電磁兼容試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗GB/T 17626.12-1988 電磁兼容試驗和測量技術(shù) 振蕩波抗擾度試驗GB 4208-1993 外殼防護等級（IP代碼）DL/T 459-2000 電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術(shù)條件DL/T 637-1997 閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術(shù)條件DL/T 724-2000 電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護規(guī)程DL/T 781-2001 電力用高頻開關(guān)整流模塊DL/T 856-2004 電力用直流電源監(jiān)控裝置D

5、L/T 5044-2004 電力工程直流系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)程Q/CSG 1 0011-2005 中國南方電網(wǎng)220kV500kV變電站電氣技術(shù)導則Q/GD001 1122.03-2007 廣東電網(wǎng)公司變電站二次系統(tǒng)防雷接地規(guī)范3 術(shù)語和定義3.1 系統(tǒng)（system）本規(guī)范的“系統(tǒng)”是指連接在一個共同的標稱電壓下工作的設備和導線（線路）的組合。3.2 標稱電壓（nominal voltage）系統(tǒng)被指定的電壓。3.3 電氣設備額定電壓（rated voltage for equipment）根據(jù)規(guī)定的電氣設備工作條件，通常由制造廠確定的電壓。3.4 蓄電池組（storage battery）用導體

6、連接兩個或多個單體蓄電池用作電源的設備。3.5 閥控式密封鉛酸蓄電池（valve regulated sealed lead-acid battery）蓄電池正常使用時保持氣密和液密狀態(tài)，當內(nèi)部氣壓超過預定值時，安全閥自動開啟，釋放氣體，當內(nèi)部氣壓降低后安全閥自動閉合，同時防止外部空氣進入蓄電池內(nèi)部，使其密封。蓄電池在使用壽命期限內(nèi)，正常使用情況下無需補加電解液。3.6 初充電（first charge）新的蓄電池在交付使用前，為完全達到荷電狀態(tài)所進行的第一次充電。初充電的工作程序應參照制造廠家說明書進行。3.7 恒流充電（constant current charge）充電電流在充電電壓范圍

7、內(nèi)，維持在恒定值的充電。3.8 恒壓充電（constant voltage charge）充電電壓在充電電流范圍內(nèi)，維持在恒定值的充電。3.9 恒流限壓充電（constant-current limit voltage charge）先以恒流方式進行充電，當蓄電池組端電壓上升到限壓值時，充電裝置自動轉(zhuǎn)換為恒壓充電，至到充電完畢。3.10 浮充電（floating charge）在充電裝置的直流輸出端始終并接著蓄電池和負載，以恒壓充電方式工作。正常運行時充電裝置在承擔經(jīng)常性負荷的同時向蓄電池補充充電，以補償蓄電池的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀態(tài)處于備用。3.11 均衡充電（equalizing

8、 charge）為補償蓄電池在使用過程中產(chǎn)生的電壓不均勻現(xiàn)象，使其恢復到規(guī)定的范圍內(nèi)而進行的充電，通稱為均衡充電。3.12 補充充電（supplementary charge）蓄電池在存放中，由于自放電容量逐漸減少，甚至于損壞，或大容量放電后，按廠家說明書，需進行的充電。3.13 蓄電池容量試驗（battery capacity test）新安裝的蓄電池組，按規(guī)定的恒定電流進行充電，將蓄電池充滿容量后，按規(guī)定的恒定電流進行放電，當其中一個蓄電池放至終止電壓時為止，按以下公式進行容量計算： C=Ift（Ah）式中：C蓄電池組容量，Ah；If恒定放電電流，A；t放電時間，h。3.14 蓄電池容量符

9、號（battery capacity symbol）C10 10 h（小時）率放電額定容量，單位：安時（Ah）。3.15 放電電流符號（Discharge current symbol）I1010 h（小時）率放電電流，數(shù)值C10/10，單位：安（A）。3.16 恒流放電（constant-current discharge）蓄電池在放電過程中，放電電流值始終保持恒定不變，直放到規(guī)定的終止電壓為止。3.17 核對性放電（checking discharge）在正常運行中的蓄電池組，為了檢驗其實際容量，以規(guī)定的放電電流進行恒流放電，當其中一個單體電池達到了規(guī)定的放電終止電壓，即停止放電，然后根據(jù)

10、放電電流和放電時間，計算出蓄電池組的實際容量，稱為核對性放電。3.18 終止電壓（finish voltage）蓄電池容量選擇計算中，終止電壓是指直流系統(tǒng)的用電負荷，在指定放電時間內(nèi)要求蓄電池必須保持的最低放電電壓。對蓄電池本身而言，終止電壓是指蓄電池在不同放電時間內(nèi)及不同放電率放電條件下允許的最低放電電壓。3.19 穩(wěn)流精度（stabilized current precision）充電裝置在充電（穩(wěn)流）狀態(tài)下，交流輸入電壓在額定值15%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值20%100%范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定時其輸出電流穩(wěn)定程度，按以下公式計算：I =（IMIZ

11、） /IZ100%式中：I穩(wěn)流精度；IM輸出電流波動極限值；IZ輸出電流整定值。3.20 穩(wěn)壓精度（stabilized voltage precision）充電裝置在浮充電（穩(wěn)壓）狀態(tài)下，交流輸入電壓在額定值15%范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0%100%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其浮充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)任一數(shù)值上保持穩(wěn)定時其輸出電壓穩(wěn)定程度，按以下公式計算：U =（UMUZ）/UZ 100%式中：U穩(wěn)壓精度；UM輸出電壓波動極限值；UZ輸出電壓整定值。3.21 紋波系數(shù)（ripple factor）充電裝置在浮充電（穩(wěn)壓）狀態(tài)下，交流輸入電壓在額定值15%范圍內(nèi)變化，輸出電流在其額定值的0%1

12、00%范圍內(nèi)變化，輸出電壓在其浮充電電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi)任一數(shù)值上，測得電阻性負載兩端脈動量峰值與谷值之差的一半，與直流輸出電壓平均值之比，按以下公式計算：=（UfUg）/2Up 100%式中：紋波系數(shù)；Uf直流電壓中脈動峰值；Ug直流電壓中脈動谷值；Up直流電壓平均值。3.22 效率（efficiency）充電裝置的交流額定輸入功率與直流輸出功率之比，按以下公式計算：=（WD/WA）100%效率；WD 直流輸出功率；WA 交流輸入功率。3.23 “三遙”功能（ teleindication，telemetry，telecontrl functions）遙信功能 、遙測功能、遙控功能的簡稱。3.24

13、 均流及均流不平衡度（equalizing current and unbalance）采用同型號同參數(shù)的高頻開關(guān)電源模塊，以（N十1）或（N+2）多塊并聯(lián)方式運行，為使每一個模塊都能均勻地承擔總的負荷電流，稱為均流。模塊間負荷電流的差異，叫均流不平衡度，按以下公式計算：=（IIP）/IN 100%均流不平衡度；I實測模塊輸出電流的極限值；IPN個工作模塊輸出電流的平均值；IN 模塊的額定電流值。4 使用條件4.1 正常使用的環(huán)境條件4.1.1 海拔不超過1000m。4.1.2 設備運行期間周圍空氣溫度不高于35，不低于10。4.1.3 日平均相對濕度不大于95%，月平均相對濕度不大于90%。

14、4.1.4 安裝使用地點無強烈振動和沖擊，無強電磁干擾，外磁場感應強度不得超過0.5mT。4.1.5 安裝垂直傾斜度不超過5%。4.1.6 使用地點不得有爆炸危險介質(zhì)，周圍介質(zhì)不含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及導電介質(zhì)，不允許有霉菌存在。4.2 正常使用的電氣條件4.2.1 頻率變化范圍不超過2%。4.2.2 交流輸入電壓波動范圍不超過15%。4.2.3 交流輸入電壓不對稱不超過5%。4.2.4 交流輸入電壓應為正弦波，非正弦含量不超過額定值的10%。5 通用技術(shù)要求5.1 系統(tǒng)組成及配置原則5.1.1 直流電源系統(tǒng)由交流輸入、充電裝置、饋電屏、蓄電池組、監(jiān)控單元（含饋線狀態(tài)監(jiān)測單元）、電壓

15、監(jiān)測、絕緣監(jiān)察（含接地選線）、母線調(diào)壓裝置（可選）、蓄電池管理單元等組成。5.1.2 直流電源系統(tǒng)作為變電站控制負荷和需采用直流的動力負荷的電源，其容量選取和接線方式應必需滿足安全可靠運行的需要。設備負載等級為一級（即連續(xù)輸出額定電流）。5.1.3 直流系統(tǒng)配置原則5.1.3.1 220500kV變電站直流系統(tǒng)均配置兩組高頻充電裝置和兩組蓄電池，110kV變電站直流系統(tǒng)宜配置兩組高頻充電裝置和兩組蓄電池。5.1.3.2 直流負荷包括電氣的控制、信號、測量和繼電保護、自動裝置、各類直流電動機、斷路器電磁操動的合閘機構(gòu)、交流不停電電源裝置、遠動和事故照明等負荷。5.1.3.3蓄電池容量選取按事故放

16、電4小時計算。110kV、220kV、500kV變電站每組蓄電池容量可分別按300Ah、500Ah、800Ah選取。5.1.3.4 蓄電池應選用閥控式密封鉛酸蓄電池。5.1.3.5 500kV變電站設有繼電保護裝置小室時，宜在主控制室設主饋電屏，各繼保小室設分電屏；也可按電壓等級或供電區(qū)域分散設置蓄電池組，且分別按兩組蓄電池考慮（容量按每組蓄電池所帶負荷選擇）。5.1.3.6 充電裝置應選用高頻開關(guān)電源，充電裝置的模塊需采用N+1模式。110kV、220kV、500kV變電站充電裝置額定電流可分別按60A、80A、120A選取。5.2 直流系統(tǒng)電氣接線5.2.1 一組蓄電池兩套充電裝置的直流系

17、統(tǒng)采用單母線分段接線，兩段直流母線之間應設聯(lián)絡電器，兩套充電裝置應接入不同母線段，蓄電池組應跨接在兩段母線上。5.2.2 兩組蓄電池兩套充電裝置的直流系統(tǒng)應采用二段單母線接線，兩段直流母線之間應設聯(lián)絡電器。每組蓄電池組和充電裝置應分別接入不同母線。5.2.3 采用直流主饋電屏和分電屏時，單個直流主饋電屏和分電屏宜只設一段直流母線。5.2.4 蓄電池出口回路、充電裝置直流側(cè)出口回路和蓄電池試驗放電回路等，應裝設熔斷器，并同時裝設隔離電器，如刀開關(guān)，也可采用熔斷器和刀開關(guān)合一的刀熔開關(guān)。5.2.5 直流饋線回路應裝設直流斷路器。5.2.6在進行切換操作時，蓄電池組不得脫離直流母線，在切換過程中允許

18、兩組蓄電池短時并列運行。5.2.7 每套充電裝置交流輸入應設兩個回路，一路運行，一路備用，當工作電源故障時應自動切換到備用電源，切換過程應不影響直流系統(tǒng)的正常工作。兩路交流電源應分別取自站用電不同段交流母線。5.2.8對無采用電磁操動機構(gòu)的變電站，直流系統(tǒng)可不設動力母線，取消母線調(diào)壓裝置。若保留母線調(diào)壓裝置，應有防止硅元件開路的措施。5.2.9直流系統(tǒng)采用二段單母線接線時，每段母線宜配置獨立的絕緣監(jiān)測裝置。絕緣監(jiān)測裝置應能方便投退。5.2.10 直流系統(tǒng)應采用不接地方式。5.2.11 變電站直流系統(tǒng)電氣主接線詳見附錄A。5.3 直流供電網(wǎng)絡的配置原則5.3.1 直流供電網(wǎng)絡的總體配置原則5.3

19、.1.1 直流電源供電回路分為環(huán)形供電方式和輻射供電方式。5.3.1.2 環(huán)形供電網(wǎng)絡干線或小母線的二回直流電源應分別經(jīng)直流斷路器接入兩段直流母線，正常時為開環(huán)運行。環(huán)形供電網(wǎng)絡干線引接負荷處也應設置直流斷路器。5.3.1.3輻射供電方式指在饋線屏處僅有一回直流電源經(jīng)直流斷路器供電的方式。5.3.1.4 控制電源與保護裝置電源直流供電回路需在直流饋線屏處分開。5.3.1.5 信號回路在直流饋線屏處由專門直流斷路器供電，不得與其他回路混用。5.3.1.6 互為冗余配置的兩套主保護、兩套安穩(wěn)裝置、兩組跳閘回路等采用輻射供電方式，其直流供電電源應分別取自不同段直流母線。系統(tǒng)雙重化的兩套保護與斷路器的

20、兩組跳閘線圈一一對應時，每套保護裝置直流電源和控制回路直流電源必須取自同一段直流母線。5.3.1.7 保護通道設備電源（放置在通信機房設備除外）應與對應的保護裝置電源共用一組直流電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.1.8 采用“遠后備”原則配置保護的線路，其保護裝置直流電源和控制電源應取自同一段直流母線。5.3.1.9 取自不同段直流母線的直流供電電源回路間不能采用自動切換裝置或回路。5.3.1.10 正在運行方式下，全部直流負載應平均分布在兩段直流母線上。5.3.1.11 直流系統(tǒng)用斷路器應采用具有自動脫扣功能的直流斷路器，不得用交流斷路器替代。各種盤柜設置的直流斷路器、熔斷

21、器應有設備名稱的標識牌。5.3.2 控制回路直流供電電源配置原則5.3.2.1主變各側(cè)斷路器、110kV及以上斷路器控制回路直流供電電源應采用輻射供電方式，在直流饋線屏處分別經(jīng)專用直流斷路器供電。5.3.2.2斷路器操作機構(gòu)箱內(nèi)的兩組壓力閉鎖回路直流供電電源應分別與對應的跳閘回路共用一組操作電源。如斷路器操作機構(gòu)箱內(nèi)只有一組壓力閉鎖回路，則壓力閉鎖回路直流供電電源應與跳閘回路共用一組操作電源，而相應的斷路器失靈啟動保護裝置的直流電源應取自另一段直流母線。5.3.2.3 10kV、35kV斷路器（不含主變低壓側(cè)）直流控制電源和直流電機電源按每臺變壓器對應的低壓側(cè)母線，分別采用環(huán)形供電方式。5.3

22、.2.4 500kV GIS斷路器輔助直流電源采按串用環(huán)形供電方式。220kV、110kVGIS斷路器輔助直流電源按母線（母線出線回數(shù)超過6回時，可分為兩段）采用環(huán)形供電方式。5.3.2.5 500kV隔離開關(guān)直流控制電源按串采用環(huán)形供電方式，220kV、110kV隔離開關(guān)直流控制電源按母線（母線出線回數(shù)超過6回時，可分為兩段）采用環(huán)形供電方式。5.3.2.6 PT并列回路直流控制電源采用輻射供電方式。雙重化配置的PT并列回路直流供電電源應分別取自不同段直流母線。5.3.2.7 220kV、110kV變電站中的0.38kV智能柜ATS直流控制電源采用輻射供電方式。500kV變電站中的0.38k

23、V智能柜中的兩套ATS直流控制電源應分別取自不同段直流母線。5.3.2.8 各種接口屏直流控制電源采用輻射供電方式。5.3.3 監(jiān)控系統(tǒng)直流供電電源配置原則5.3.3.1獨立測控裝置的電源分為裝置電源和信號回路電源兩種，保護、測控合二為一的測控裝置電源分為裝置電源、信號回路電源和操作電源三種。5.3.3.2 110kV及以上（包括500kV變電站35kV）測控裝置的裝置電源、信號回路分別采用環(huán)形供電；保護、測控合二為一的10kV測控裝置的裝置電源、信號回路電源和操作電源按每臺變壓器對應的低壓側(cè)10kV母線分別采用環(huán)形供電方式。5.3.3.3 冗余配置的遠動裝置采用輻射供電方式，其直流供電電源應

24、分別取自不同段直流母線。5.3.3.4 監(jiān)控系統(tǒng)所用交換機采用直流供電電源時，按A、B、C網(wǎng)分別采用環(huán)形供電方式。5.3.3.5兩套不間斷電源屏采用輻射供電方式，其直流供電電源應分別取自不同段直流母線。5.3.2.6 GPS擴展裝置采用輻射供電方式。5.3.4 保護裝置直流供電電源配置原則5.3.2.1電壓切換裝置直流電源與保護控制直流電源共用一組電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。雙配置電壓切換裝置與兩套保護一一對應時，每套保護裝置直流電源和電壓切換裝置直流電源必須取自同一段直流母線。5.3.4.2 500kV、220kV主變非電量保護與本屏內(nèi)保護裝置共用一組保護裝置電源，二者在保護

25、屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.3 220kV及以上主變后備保護裝置直流電源應與對應的差動主保護裝置直流共用一組直流電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.4 獨立配置的500kV主變零序（分相）差動保護裝置直流電源，應與對應的差動主保護裝置直流電源取自同一段直流母線。5.3.4.5 500kV斷路器保護裝置直流電源采用輻射供電方式。5.3.4.6互為冗余配置的兩套遠跳保護、短引線保護裝置直流電源采用輻射供電方式，其直流供電電源應分別取自不同段直流母線。并與本屏內(nèi)主保護裝置共用一組保護裝置電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.6 220kV斷路器保護裝

26、置與本屏保護裝置共用一組電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.7保護屏內(nèi)的高頻收發(fā)信機、數(shù)字接口裝置與本保護裝置共用一組直流供電電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.8母差保護、失靈保護、母聯(lián)及分段保護、110kV線路裝置、故障錄波裝置、功角測量裝置直流電源采用輻射供電方式。5.3.4.9 110kV主變保護非電量保護與高壓側(cè)后備保護共用1組電源，二者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。110kV主變差動保護與中、低壓側(cè)后備保護共用1組電源，三者在保護屏上通過直流斷路器分開供電。5.3.4.10 備自投裝置、安穩(wěn)執(zhí)行站裝置直流電源采用輻射供電方式。5.3.4.

27、11 500kV站的35kV電容、電抗器保護裝置直流電源按每臺變壓器對應的低壓側(cè)母線，分別采用環(huán)形供電方式。5.3.4.12 220kV、110kV變電站兩套站用變壓器保護裝置直流電源，應分別取自不同段直流母線。5.3.5 其它二次設備直流供電電源配置原則5.3.5.1 事故照明直流電源采用輻射供電方式。5.3.5.2 如繼電保護試驗電源屏裝設DC/DC裝置時，其直流電源采用輻射供電方式。5.3.5.3 主控樓消防控制系統(tǒng)直流電源采用輻射供電方式。5.3.5.4 電能采集屏直流電源采用輻射供電方式。5.4 直流系統(tǒng)支路直流熔斷器和直流斷路器級差配合原則和典型配置方案5.4.1 直流系統(tǒng)支路直流

28、熔斷器和直流斷路器級差配合原則如下： 5.4.1.1 根據(jù)工程具體情況，可采用直流熔斷器，甚至熔斷器和直流斷路器混用，但應注意上下級之間的配合。當直流斷路器與熔斷器配合時，應考慮動作特性的不同，對級差做適當調(diào)整。直流斷路器下一級不宜再接熔斷器。5.4.1.2 上、下級均為熔斷器的，按照2倍及以上額定電流選擇級差配合。5.4.1.3 上、下級均為直流斷路器的，按照4級及以上選擇級差配合。5.4.1.4 上級為熔斷器，下級為直流斷路器的，按照2倍及以上額定電流選擇級差配合。5.4.1.5 變電站內(nèi)設置直流保護電器的級數(shù)不宜超過4級。5.4.1.6 500kV變電站當設置直流分電屏時，直流主饋電屏宜

29、采用框架式或塑殼式直流斷路器。5.4.2 直流系統(tǒng)的直流斷路器、熔斷器典型配置方案推薦如下： 5.4.2.1 300Ah蓄電池出口采用315A熔斷器；500Ah蓄電池出口采用400A熔斷器；800Ah蓄電池出口采用630A熔斷器。5.4.2.2 60A充電裝置總輸出采用80-100A熔斷器；80A充電裝置總輸出采用150-200A熔斷器；120A充電裝置總輸出采用200-250A熔斷器。5.4.2.3 二次設備和控制回路宜采用3-6A直流斷路器。5.4.2.4 蓄電池和充電裝置與推薦配置不同時，其出口保護電器選擇參照DL/T 5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)程附錄E規(guī)定的原則選取。

30、5.5 直流系統(tǒng)的功能5.5.1具有自動恢復功能，實現(xiàn)市電恢復后自動開機，自動選擇恒流充電恒壓充電浮充電工作方式切換。5.5.2具有交流電源自動切換功能。5.5.3設有電池充電限流和充電屏輸出總限流。5.5.4充電模塊具有直流輸出過壓過流保護、直流輸出欠壓告警、交流輸入過壓保護、欠壓報警、交流輸入缺相保護、超溫保護功能。5.5.5對蓄電池浮充電壓具有溫度補償功能。5.5.6具有定期均衡充電功能。5.5.7具有完善的防雷功能。5.5.8滿足工程對電磁兼容性的要求。5.6 直流系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)要求交流輸入電壓： （38015%）V交流電源頻率： （502%）Hz交流輸入電壓不對稱度： 5功率因數(shù)

31、： 0.9輸入2-19次諧波電流： 90%噪聲： 55dB（距裝置1m處）冷卻方式： 功率3kW時，采用自然冷卻；功率3kW時，采用自然冷卻或強迫風冷對時接口： IRIG-B（DC）碼、PPS（秒脈沖）、PPM（分脈沖）對時通訊接口： RS485/RS232/RS422通訊接口，可預留以太網(wǎng)通訊接口通訊規(guī)約： CDT、MODBUS、101、103規(guī)約電磁兼容： GB/T 17626.2-1988電磁兼容試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗規(guī)定嚴酷等級為三級靜電放電抗擾度試驗的要求，GB/T 17626.12-1988電磁兼容試驗和測量技術(shù) 振蕩波抗擾度試驗規(guī)定嚴酷等級為三級振蕩波抗擾度試驗的要求

32、6 直流系統(tǒng)主要部件技術(shù)要求6.1 充電裝置和高頻開關(guān)電源模塊6.1.1 高頻開關(guān)電源模塊的主要功能是將交流電源變換為高品質(zhì)的直流電源，采用PWM調(diào)制方式。模塊構(gòu)成：全波整流及濾波器、高頻變換及高頻變壓器、高頻整流濾波器等。高頻開關(guān)電源模塊額定電流為10A、20A。6.1.2 每個高頻開關(guān)電源模塊內(nèi)部應具有監(jiān)控功能，并能顯示輸出電壓/電流值，能不依賴總監(jiān)控單元，獨立工作。正常工作時，模塊應與總監(jiān)控單元通信，接受監(jiān)控裝置的指令。 6.1.3 高頻開關(guān)電源模塊應具有交流輸入過電壓保護、欠電壓報警、直流輸出過電壓保護、直流輸出過電壓保護、直流輸出過流保護或限流功能、模塊過熱保護及模塊故障報警功能。模

33、塊應具有報警和運行指示燈。任何異常信號能上送到監(jiān)控單元。6.1.4 高頻開關(guān)電源模塊應具有可帶電插拔更換功能，具有軟啟動功能，軟啟動時間38秒，防止開機電壓沖擊。6.1.5 高頻開關(guān)電源模塊在交流輸入電壓消失并恢復正常后，能自動恢復運行。6.1.6充電裝置高頻模塊個數(shù)為N+1，總模塊個數(shù)不宜少于3個，不宜多于7個。多塊模塊并列運行時，應具有良好均流性能，在任何工況下，均流不平衡度應小于5%。6.1.7 充電裝置應具有限壓限流特性。當模塊輸出電流小于其設置電流時，模塊工作在恒壓狀態(tài)；當模塊輸出電流大于其設置電流時，模塊工作在恒流狀態(tài)。6.1.8充電裝置應具有恒流充電恒壓充電浮充電自動切換功能，具

34、有自動/手動進行均衡充電/浮充電切換功能。6.1.9 充電裝置恒流充電時，充電電流的調(diào)整范圍為(20100)%額定電流，恒壓運行時，充電電流的調(diào)整范圍為(0100)% 額定電流。6.1.10 在正常運行條件下，充電裝置運行壽命1012年。6.2 監(jiān)控單元6.2.1 監(jiān)控單元是高頻開關(guān)電源及其成套裝置的監(jiān)控、測量、信號和管理系統(tǒng)的核心部分。裝置能根據(jù)直流系統(tǒng)運行狀態(tài)，綜合分析各種數(shù)據(jù)和信息，對整個系統(tǒng)實施控制和管理。6.2.2 監(jiān)控單元應具備自診斷功能，能夠診斷內(nèi)部的電路故障和不正常的運行狀態(tài)，能以接點形式給出報警，并且監(jiān)控單元的退出不影響整個直流系統(tǒng)可靠運行。6.2.3監(jiān)控單元應具有完善的監(jiān)控

35、功能，至少應具有以下監(jiān)控功能：6.2.3.1 模擬量測量功能：測量充電裝置交流輸入電壓、充電裝置輸出電壓/電流、動力母線/控制母線電壓、正/負母線對地電壓、蓄電池組電壓/電流、各個高頻電源模塊輸出電流等。監(jiān)控單元電流測量精度在（20%100%）額定電流范圍內(nèi)，其誤差應不超過1%；電壓測量精度在（90%130%）額定電壓范圍內(nèi)，其誤差應不超過0.5%。6.2.3.2 定值設置功能：監(jiān)控單元應能對交流輸入保護定值、充電機運行參數(shù)定值、直流母線電壓異常告警值、蓄電池運行參數(shù)定值、充電機控制定值進行整定。定值設置值具有掉電保持功能。6.2.3.2.1 交流輸入保護定值：交流輸入過壓值、交流輸入欠壓值。

36、6.2.3.2.2充電機運行參數(shù)定值：充電機浮充電壓值、充電機均充電壓值、充電機輸出過壓值、充電機輸出欠壓值等。6.2.3.2.3直流母線電壓異常告警值：合閘母線過壓值、合閘母線欠壓值、控制母線欠壓值、控制母線過壓值等6.2.3.2.4蓄電池運行參數(shù)定值：蓄電池組電壓欠壓值、電池節(jié)數(shù)、電池容量、恒流充電電流值、單節(jié)電池過壓值、單節(jié)電池欠壓值等。6.2.3.2.5 充電機控制定值：充電機開機/關(guān)機、充電機浮充/均充、充電機均充定時、充電機0.01C10延時、充電機浮充定時等。6.2.3.3 控制功能：監(jiān)控單元應能適應直流系統(tǒng)各種運行方式，能夠控制充電裝置自動進行恒流限壓充電恒壓充電浮充電運行狀態(tài)

37、；手動控制均衡充電和浮充電互相切換；根據(jù)整定時間（建議36個月），監(jiān)控單元能自動控制充電裝置定期對蓄電池組進行均衡充電，確保蓄電池組隨時具有額定的容量。6.2.3.4 告警功能：充電裝置交流輸入異常、直流母線過/欠壓、正/負母線接地、電源模塊告警/故障、蓄電池組熔斷器熔斷、充電裝置直流側(cè)熔斷器熔斷、充電裝置故障、饋出開關(guān)狀態(tài)變位、直流系統(tǒng)通訊中斷、監(jiān)控單元故障、絕緣監(jiān)察裝置故障等。告警或故障時，監(jiān)控單元應能發(fā)出聲光報警，并應以硬接點形式和通訊口輸出。6.2.3.5 事件記錄功能：監(jiān)控單元應能儲存不少于100條事件。運行參數(shù)的修改、直流系統(tǒng)告警、均充開始/結(jié)束時間等均應有記錄，且時間記錄應精確到

38、秒。事件記錄具有掉電保持功能。6.2.3.6 溫度補償功能：監(jiān)控單元應具有蓄電池浮充電壓溫度補償功能，當蓄電池環(huán)境溫度偏離設定溫度25時，監(jiān)控單元應能自動調(diào)節(jié)充電裝置的浮充電壓，實現(xiàn)溫度補償，補償系數(shù)根據(jù)蓄電池廠家推薦值設定。6.2.3.7顯示功能：監(jiān)控單元應能顯示相關(guān)定值、模擬量測量值、事件記錄和告警記錄等。6.2.3.8 操作權(quán)限管理：監(jiān)控單元應具有操作權(quán)限密碼管理功能，任何改變運行方式和運行參數(shù)的操作需要權(quán)限確認。6.2.3.9 通信功能：監(jiān)控單元至少應有1個RS485/RS232/和1個RS485/RS422通訊接口，可預留1個以太網(wǎng)通訊接口。其中1個RS485/RS422通訊接口具備

39、與成套裝置中各子系統(tǒng)通信功能；另1個RS485/RS232通訊接用于與變電站自動化系統(tǒng)通信，通信規(guī)約宜采用CDT、MODBUS、101、103規(guī)約，實現(xiàn)對直流設備的遙測、遙信及遙控功能（具體參數(shù)要求見附錄B直流系統(tǒng)I/O表）。6.2.3.10 對時功能：監(jiān)控單元應能接受IRIG-B（DC）碼來滿足對時需求，至少應滿足PPS(秒脈沖)、PPM（分脈沖）對時要求，且GPS標準時鐘的誤差應不大于1ms。6.3 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置6.3.1 直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察裝置主要功能是：在線檢測直流系統(tǒng)的對地絕緣狀況（包括直流母線正負接地電壓、蓄電池回路和各個饋線回路絕緣狀況），并自動檢出故障回路。當設備直流系統(tǒng)

40、發(fā)生接地故障（正接地、負接地或正負同時接地），其絕緣水平下降到低于表2的規(guī)定值時，絕緣監(jiān)察裝置應能顯示和發(fā)出報警信號，有接點信號或標準通訊接口輸出，并且能夠判斷接地極性。表2 絕緣水平整定值標稱電壓（V）220110普通絕緣監(jiān)察水平（k）2576.3.2 絕緣監(jiān)察裝置應至少具備以下功能：6.3.2.1 直流系統(tǒng)絕緣降低監(jiān)測功能6.3.2.1.1絕緣監(jiān)察裝置應具有監(jiān)測正、負母線絕緣降低功能。6.3.2.1.2絕緣監(jiān)察裝置應具有監(jiān)測正、負母線絕緣同時降低功能，通過設置可開/關(guān)此功能。6.3.2.1.3不宜采用對直流母線注入低頻信號工作方式查找接地的絕緣監(jiān)察裝置，以減少對直流母線影響。6.3.2.1

41、.4絕緣監(jiān)察裝置絕緣電阻測量精度應達到：母線測量允許偏差為絕緣報警整定值的5%，支路為10%。6.3.2.2 通信功能：絕緣監(jiān)察裝置為獨立的智能裝置，布置在充電裝置屏上或直流饋電屏上，絕緣監(jiān)察裝置應至少有1個RS485/232通訊接口，可與直流系統(tǒng)監(jiān)控單元或站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)通信。6.3.2.3事件記錄功能：絕緣監(jiān)察裝置接地故障和故障恢復都應有事件記錄產(chǎn)生，可存儲不低于100次事件記錄，時間記錄應精確到秒，事件記錄包括事件起始結(jié)束時間、接地故障和故障恢復、接地故障點位置信息。事件記錄具有掉電保持功能。6.3.2.4對時功能：絕緣監(jiān)察裝置應能接受IRIG-B（DC）碼來滿足對時需求，至少應滿足PPS(

42、秒脈沖)、PPM（分脈沖）對時要求，且GPS標準時鐘的誤差應不大于1ms。6.4 蓄電池管理單元6.4.1 蓄電池管理單元的主要功能是：檢測蓄電池組運行工況、測量各節(jié)蓄電池的電壓。6.4.2 蓄電池管理單元應至少具備如下功能：6.4.2.1測量功能：6.4.2.1.1各單體蓄電池的電壓誤差應不超過0.5%，電流測量誤差應不超過2%。6.4.2.1.2 蓄電池管理單元管理蓄電池節(jié)數(shù)不低于單組110節(jié)。6.4.2.1.3 蓄電池管理單元能夠?qū)崟r測量蓄電池組電壓、蓄電池組充放電電流、單體蓄電池端電壓、特征點溫度等參數(shù)。6.4.2.2通信功能：蓄電池管理單元應至少有1個RS485/232通訊接口，可與

43、監(jiān)控單元或其它智能裝置通信。6.5 直流熔斷器、刀開關(guān)和直流斷路器6.5.1 熔斷器的選擇6.5.1.1 額定電壓應大于或等于回路的最高工作電壓。6.5.1.2 額定電流應大于回路的最大工作電流。6.5.1.3 斷流能力應滿足直流系統(tǒng)短路電流的要求。6.5.1.4 應滿足各級熔斷器動作時間的選擇性要求，同時要考慮上、下級差的配合。6.5.1.5熔斷器應帶有報警觸點6.5.1.6 變電站使用的熔斷器原則上應用同一生產(chǎn)廠家、同一系列的產(chǎn)品。6.5.2 刀開關(guān)的選擇6.5.2.1 額定電壓應大于或等于回路的最高工作電壓。6.5.2.2 額定電流應大于回路的最大工作電流。6.5.2.3 動穩(wěn)定應滿足直

44、流系統(tǒng)短路電流的要求。6.5.2.4刀開關(guān)應帶有輔助觸點。6.5.3 直流斷路器的選擇6.5.3.1 各級直流斷路器的配置應根據(jù)短路電流計算結(jié)果，短路電流計算應參照DL/T 5044-2004電力工程直流系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)程附錄E的規(guī)定的方法，再根據(jù)各級直流斷路器的安-秒特性加以配置，可用試驗加以驗證，以保證級差配合具有可靠性、選擇性、靈敏性和速動性。6.5.3.2 在滿足級差配合的條件下，直流斷路器的額定工作電流應按最大動態(tài)負荷電流的1.52.0倍選用。6.5.3.3直流斷路器應帶有輔助觸點和報警觸點。6.5.4 變電站使用的直流斷路器原則上應用同一生產(chǎn)廠家、同一系列的產(chǎn)品。6.6 降壓硅鏈6.

45、6.1 降壓硅鏈額定電流應滿足所在回路最大持續(xù)負荷電流的要求，并應有承受沖擊電流的短時過載和承受反向電壓的能力，硅元件的額定電流宜為通過降壓裝置的最大持續(xù)負荷電流1.52倍及以上，硅元件的額定反向電壓應為直流系統(tǒng)的標稱電壓2倍及以上，以保證硅元件有足夠的裕度。6.6.2 降壓硅鏈正向額定總壓降宜為：220V系統(tǒng)35V，110V系統(tǒng)25 V，具有自動和手動調(diào)壓功能，每級調(diào)壓：220V系統(tǒng)7 V，110V系統(tǒng)5 V。6.7防雷器技術(shù)要求6.7.1 直流充電屏的交流充電電源入口處應安裝具備相線與地線（L-PE）、中性線與地線（N-PE）保護模式的標稱放電電流不小于10kA（8/20s）的交流電源電壓

46、限制型SPD（電涌保護器）。6.7.2 直流屏的直流母線輸出端宜安裝具有正極對地、負極對地保護模式的標稱放電電流不小于10kA（8/20s）的直流電源SPD。6.7.3 保護小室直流電源入口處宜安裝具有正極對地、負極對地保護模式的標稱放電電流不小于10kA（8/20s）的直流電源SPD。6.7.4 所有電源SPD都宜串聯(lián)相匹配的聯(lián)動空氣開關(guān)以便于更換SPD和防止SPD損壞造成的短路，空氣開關(guān)的額定電流應參考所接SPD的標稱放電電流來選擇。6.7.5 SPD正?；蚬收蠒r，應有能正確表示其狀態(tài)的標志或指示燈；SPD都應安裝在屏柜內(nèi)易于觀察維護的位置上，狀態(tài)指示窗或指示燈應正對屏柜外側(cè)，方便觀察SP

47、D狀態(tài)指示。6.8 測量表計的配置6.8.1 直流系統(tǒng)需裝設交流輸入電壓表（取相電壓）、充電機輸出電壓/電流表、直流母線電壓、蓄電池電壓表、蓄電池浮充電電流表、蓄電池放電回路電流表。6.8.2 直流分電屏應裝設直流電壓表。6.8.3 直流屏上的測量表計宜采用4位精度數(shù)字式表計。6.9 蓄電池技術(shù)要求6.9.1 基本技術(shù)參數(shù)和要求6.9.1.1 環(huán)境溫度25時，蓄電池浮充和均充電壓參照下表3。表3 浮充電壓和均充電壓標稱電壓(V)浮充電壓(V)均充電壓(V)22.232.282.302.356（2.232.28）3（2.302.35）312（2.232.28）6（2.302.35）66.9.1.

48、2 環(huán)境溫度25時，蓄電池放電率電流和容量如表4所示。表4 蓄電池放電率電流和容量蓄電池放電小時數(shù)放電電流（A）放電容量（Ah）10h0.1C10C103h0.25C100.75C101h0.55C100.55C106.9.1.3 閥控蓄電池在運行中電壓偏差值及10h放電終止電壓值應符合表5的規(guī)定表5 閥控蓄電池在運行中電壓偏差值及放電終止電壓值的規(guī)定閥控式密封鉛酸蓄電池標稱電壓（V）2612運行中的電壓偏差值0.050.150.3開路電壓最大最小電壓差值0.030.040.0610h放電終止電壓值1.805.4010.806.9.1.4蓄電池在環(huán)境溫度2025時的浮充運行壽命應不低于15年。

49、6.9.1.5新投產(chǎn)蓄電池組按規(guī)定的試驗方法，10h率容量應在三次循環(huán)內(nèi)應達到C10。6.9.1.6 蓄電池采用全密封防泄漏結(jié)構(gòu)，外殼無異常變形、裂紋及污跡，上蓋及端子無損傷，正常工作時無酸霧逸出。6.9.1.7 蓄電池極性正確，正負極性及端子有明顯標志，便于連接。極板厚度應與使用壽命相適應。6.9.2 阻燃性能：蓄電池間接線板、終端接頭應選擇導電性能優(yōu)良的材料，并具有防腐蝕措施。蓄電池槽、蓋等材料應具有阻燃性，其阻燃標準應符合GB/T2408-1996中的FH1和FV0的阻燃等級要求。6.9.3 極柱端子結(jié)構(gòu)：蓄電池極柱端子設計應方便運行維護過程中的蓄電池電壓、內(nèi)阻測量以及蓄電池間連接條緊固

50、，并應具有防止在運行過程發(fā)生因誤碰等原因造成的蓄電池極柱間短路的措施。6.9.4 安全閥動作：蓄電池在使用期間安全閥應自動開啟閉合，閉閥壓力應在1kPa10kPa范圍內(nèi)，開閥壓力應在10kPa49kPa范圍內(nèi)。6.9.5 氣密性：蓄電池除安全閥外，應能承受50kPa的正壓或負壓而不破裂、不開膠，壓力釋放后殼體無殘余變形。6.9.6 蓄電池連接條壓降：二個蓄電池之間連接條的壓降，3I10時不超過8mV。6.9.7 防爆性能：蓄電池在充電過程中，蓄電池外部遇明火時，不應內(nèi)部爆炸。6.9.8 大電流放電：蓄電池在以30I10的電流放電1分鐘，極柱不應熔斷，其外觀不得出現(xiàn)異常。6.9.9 蓄電池組事故

51、沖擊放電能力：蓄電池組以I10放電1h后，疊加8I10沖擊電流1次，沖擊放電時蓄電池組端電壓應不低于91.8額定電壓。6.9.10 荷電保持能力：蓄電池封置90天后，其荷電保持能力不低于80%。6.9.11 密封反應效率：蓄電池的密封反應效率不低于95%。6.9.12 耐過充電能力：蓄電池應具有很強的耐過充能力和過充壽命。以0.3I10電流連續(xù)充電160 h后，外觀應無明顯變形及滲液。6.9.13 封口劑性能：蓄電池在30和65時封口劑應無裂紋及溢流。6.9.14 內(nèi)阻值：制造廠提供的蓄電池內(nèi)阻值應與實際測試的蓄電池內(nèi)阻值一致，允許偏差范圍為10%。6.9.15 溫度補償系數(shù)：閥控蓄電池的溫度

52、補償系數(shù)受環(huán)境溫度影響，基準溫度為25時，每下降1，單體2V閥控蓄電池浮充電壓值應提高（35）mV。6.9.16 補充充電：備用擱置的閥控蓄電池，每3個月進行一次補充充電。6.9.15 制造廠家應提供的參數(shù)值范圍及特性曲線：制造廠應提供蓄電池浮充電電壓值及其范圍、浮充電電流值及其范圍、充電（恒壓）電壓值及其范圍、充電（恒流）電流值及其范圍、浮充電壓與溫度關(guān)系曲線、蓄電池容量與溫度關(guān)系曲線、蓄電池運行時正常的充放電周期以及蓄電池內(nèi)阻參數(shù)。6.10 直流屏柜技術(shù)要求6.10.1直流柜采用柜式結(jié)構(gòu)，數(shù)量應根據(jù)充電裝置和直流饋線數(shù)量確定。6.10.2 直流柜柜體尺寸宜為：2260800600mm，顏色

53、：RAL7035，防護等級不低于IP20，屏內(nèi)端子連接應牢固可靠，應能滿足長期通過額定電流要求。6.10.3 直流柜柜體應有足夠的強度和剛度，應能承受所安裝元件及短路時所產(chǎn)生的動、熱穩(wěn)定。同時不因設備的吊裝、運輸?shù)惹闆r而影響設備的性能。6.10.4 裝于直流柜內(nèi)的繼電器應能防止設備正常操作的振動而引起的誤動作。6.10.5 直流柜背面應設置防止直接接觸帶電元件的面板。6.10.6 直流柜內(nèi)回路與回路之間應有隔板，以防止事故的擴大。6.10.7 屏內(nèi)使用的電器元件，如開關(guān)、按鈕等應操作靈活，測量儀表滿足精度要求，各類聲光指示信號應能正確反映各元件的工作狀況。測量儀表裝設在柜體上方的面板上。6.1

54、0.8 主母線、分支母線及接頭應能滿足長期通過電流的要求，母線應選用阻燃絕緣銅母線。6.10.9 匯流排和主電路導線的相序和顏色應符合有關(guān)規(guī)定。6.10.10 屏內(nèi)底部應裝有不小于254mm2的接地銅排，屏間接地銅排采用螺栓搭接方式。6.10.11 屏內(nèi)安裝的元器件應具有產(chǎn)品合格證。屏柜元件選型和布置等應符合設計圖紙要求。6.10.12直流柜元件和端子應排列整齊、層次分明、不重疊，便于維護拆裝。長期帶電發(fā)熱元件的安裝位置應在柜內(nèi)上方。6.10.13屏內(nèi)的各種開關(guān)、繼電器、儀表、信號燈、光字牌等元器件應有相應的文字符號作為標志，并與接線圖上的文字符號標志一致。要求字跡清晰易辨、不褪色、不脫落、布

55、置均勻。6.10.14屏柜門應開閉靈活，開啟角不小于90o，門鎖可靠。門與柜體之間應采用截面不小于6mm2的多股軟銅線可靠連接。7 現(xiàn)場安裝要求7.1 安裝場所的布局要求7.1.1 容量在200Ah以上的閥控式密封鉛酸蓄電池組應設專用的蓄電池室。同一蓄電池室內(nèi)的兩組蓄電池組間應裝設可靠防火間隔。蓄電池應采用支架安裝，不宜采用組屏安裝。7.1.2 蓄電池室的溫度應經(jīng)常保持在1530之間，一般應保持在25左右，并保持良好的通風和照明。為延長蓄電池壽命，可在變電站專用蓄電池室中加裝具有防爆性能、能自啟動空氣調(diào)節(jié)裝置，以保證蓄電池在最佳溫度范圍內(nèi)工作。7.1.3 蓄電池室的窗戶應采取遮光措施，以免陽光直射蓄電池。7.1.4蓄電池室內(nèi)應有良好的通風、散熱，并裝設測溫裝置。蓄