交直流一体化电源系统技术协议.doc

1、锦界北区晶登110KV升压站工程交直流一体化电源技术规范书陕西西北火电工程设计咨询有限公司二一五年九月一 、 一 般 要 求1、 交 直 流 一 体 化 电 源 系 统 （ 包 括 交 流 电 源 、 直 流 电 源 、 逆 变 电 源 、 通 信 电 源 ） 宜 由 一 家 供应 商 提 供 ， 统 一 进 行 设 计 、 生 产 、 调 试 、 服 务 。2、 交 直 流 一 体 化 电 源 系 统 宜 整 体 使 用 各 种 功 能 模 块 进 行 配 置 ， 特 别 是 所 有 进 线 、 出 线 开 关应 使 用 智 能 开 关 模 块 ： 将 开 关 、 传 感 器 、 智 能 电

2、 路 集 成 在 一 个 可 插 拔 式 机 箱 模 块 内 。 直 流绝 缘 监 测 功 能 分 散 到 直 流 馈 线 模 块 内 处 理 。 要 求 模 块 外 部 没 有 二 次 接 线 ， 模 块 之 间 没 有 常规 联 络 电 缆 ， 模 块 对 外 只 有 通 信 接 线 ， 以 满 足 变 电 站 上 行 下 达 信 息 传 输 的 核 心 思 想 。3、 设 置 站 用 电 源 一 体 化 监 控 模 块 ， 对 全 站 站 用 电 源 进 行 统 一 管 理 。4、 取 消 UPS， 使 用 逆 变 电 源 直 接 挂 在 变 电 站 直 流 母 线 上 运 行 。 事

3、故 照 明 电 源 取 自 相 关 逆 变电 源 输 出 。5、 取 消 通 信 蓄 电 池 组 配 置 及 通 信 用 充 电 设 备 ， 使 用 DC/DC模 块 直 接 挂 在 变 电 站 直 流 母 线 上运 行 。6、 站 用 交 流 系 统 采 用 ATS开 关 并 配 置 智 能 设 备 实 现 多 运 行 方 式 自 动 投 切 。7、 单 体 蓄 电 池 监 测 不 宜 有 跨 柜 接 线 ， 对 外 只 有 通 信 接 线 ， 以 满 足 变 电 站 上 行 下 达 信 息 传 输的 核 心 思 想 。8、 操 作 用 直 流 系 统 符 合 国 家 相 关 规 定 。9、

4、 所 有 站 用 电 源 智 能 模 块 均 采 用 直 流 作 为 装 置 电 源 。二 、 遵 从 标 准下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 2900.1-1993 电工术语 基本术语GB/T 2900.11-1988 蓄电池名词术语GB/T 2900.17-1994 电工术语 电气继电器GB/T 2900.32-1992 电工术语 电力半导体器件GB/T 290

5、0.33-1993 电工术语 电力电子技术GB/T 19826-2005 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求GB 4208-1993 外壳防护等级（IP代码）GB/T 6113.1-1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范GB7251.1-1997 低压成套开关设备和控制设备GB/T 7261-1987 继电器及继电保护装置基本试验方法GB/T 7266-1987 电力系统二次回路电气控制台基本尺寸GB/T 13384-1992 机电产品包装通用技术条件GB/T 14048.1-2000 低压开关设备和控制设备总则GB/T 17625.1-1998 低压电器及电子设备发出的谐波电流限值

6、（设备每相输入电流16A）GB/T 17625.2-1999 电磁兼容 限值 对额定电流不大于16A的设备 在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁限值 GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T 17626.12-1998 电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗扰度试验DL/T 459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 728-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置D

7、L/T 857-2004 发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备技术条件DL/T 5155-2002 220KV500KV变电所所用电设计技术规程三 、 系 统 组 成 及 功 能 要 求整 个 站 用 电 源 系 统 由 各 种 模 块 组 成 ， 包 括 ： 一 体 化 监 控 模 块 、 交 流 进 线 模 块 、 交 流 馈线 模 块 、 直 流 监 控 模 块 、 充 电 模 块 、 带 绝 缘 监 测 的 直 流 馈 线 模 块 、 电 池 监 测 模 块 、 逆 变 电源 模 块 、 DC/DC通 信 电 源 模 块 。1、 一 体 化 监 控 模 块站 用 电 源 一 体 化 监

8、控 模 块 存 储 整 个 站 用 电 源 数 据 ， 通 过 一 个 通 信 接 口 与 当 地 监 控 系 统连 接 ， 能 完 成 站 用 电 源 四 遥 功 能 。 站 用 电 源 一 体 化 监 控 模 块 故 障 不 能 影 响 其 他 电 源 智 能 模块 运 行 。 站 用 电 源 一 体 化 监 控 模 块 可 使 用 工 控 机 或 单 片 机 系 统 完 成 。 能 实 现 以 下 功 能 ：（ 1） 实时显示采样数据及状态量，根据设定逻辑告警；（2）历史事件查询；（3）历史曲线查询；（4）数据库管理。2、 交 流 进 线 模 块负 责 站 用 电 源 从 站 用 变 至

9、 交 流 母 线 的 智 能 管 理 ， 全 站 配 置 2台 交 流 进 线 模 块 。 每 台 模 块内 含 2台 PC级 ATS（ 400A） 开 关 ， 4台 400A塑 壳 断 路 器 与 ATS开 关 串 联 ， 作 为 交 流 进 线 回 路 保 护开 关 。 模 块 内 智 能 监 控 部 分 管 理 ATS的 自 动 切 换 。 应 具 备 以 下 功 能 ：1)闭锁功能采用自动转换开关ATS，带机械电气双闭锁功能，同时一体化电源智能控制模块还带有电气闭锁， 确保任何情况下，两路电源不至于碰撞。2)正常运行方式方式1：两回电源进线分别带、段母线，两段母线分列运行。方式2：一回

10、电源进线为主供电源带、段母线，另一回电源热备用，两段母线分列运行。3)互投功能主供电源（I）失电，备用电源（II）应自动投入，保证不间断供电。另外，用户应可自主改变主供电源和备用电源，同时具备远方遥控投切功能。4)自恢复功能主供电源（I）消失后又恢复，系统应自动恢复主供电源（I）供电。5)检修状态功能可通过ATS选择开关，将开关置于“手动”位，方便检修人员对控制部分进行维修。6)通讯功能系统应带有RS485通讯接口，并提供MODBUS通讯规约。以方便与变电站内自动化系统通信。变电站自动化系统可在后台更改运行模式、查看电气参数、查看事件记录等。7) 遥控功能对ATS自动转换开关具有遥控功能，可在

11、远方变更当前运行模式。8)监控功能状态监视监测ATS开关位置状态，自投装置动作、装置故障告警、母线电压异常告警、站用电源消失告警等。电气量远方监测与显示采用一体化电源智能控制器。可监测母线三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、电度等电气参量。控制器带有RS485通讯口，可方便接入监控系统。具备通讯接口，可方便接入变电站综合自动化系统。事件记录告警事件记录、装置动作事件记录信号。9)支持运行模式（1）固定电源I供电；（2）固定电源II供电； （3）自动电源I，电源I为主供电源；（4）自动电源II，电源II为主供电源；（5）自动转换，无主备关系供电；（6）检修模式。10)外部闭锁

12、功能可通过监测开关是否故障跳闸判断是否母线故障。当母线上有故障发生时，可以通过进线断路器辅助触点闭锁ATS切换进线电源，避免事故扩大。11)保护功能零序过流保护过负荷保护。保护功能应能通过软压板实现投退。3、 交 流 馈 线 模 块监测单相电流、开关状态、开关事故跳闸信号，并可实现远方遥控交流馈线断路器。一次、二次可独立检修，开关之间具备防燃、防爆隔离。每路交流空开均需加装SD及OF报警接点。4、 直 流 监 控 模 块能 根 据 蓄 电 池 充 电 曲 线 控 制 充 电 模 块 输 出 ， 进 行 恒 流 充 电 、 恒 压 充 电 、 浮 充 电 的 转 换； 能 根 据 设 定 产 生

13、 过 压 、 过 流 、 低 压 等 告 警 信 号 。 具 备 与 一 体 化 监 控 器 连 接 的 通 信 接 口 。5、 充 电 模 块全 站 配 置 1套 （ 5台 20A） 充 电 模 块 。 主 要 功 能 是 将 交 流 电 源 变 换 为 高 品 质 的 直 流 电 源 。同 时 具 备 以 下 功 能 ：（1）保护功能1）输入过/欠压保护 模块具有输入过/欠压保护功能。当输入电压小于欠压设定值或大于过压设定值后，模块保护，无直流输出，保护指示灯（黄色）亮。电压恢复到正常范围后，模块自动恢复工作。 2）输出过压保护/欠压告警 模块具有输出过压保护欠压告警功能。当输出电压大于过

14、压设定值后，模块保护，无直流输出，告警指示灯（红色）亮。当输出电压小于欠压设定值后，模块告警，有直流输出，保护指示灯（黄色）亮。电压恢复后，模块输出欠压告警消失。 3）短路回缩 模块具有短路回缩功能。当模块输出短路时，输出电流不大于40额定电流。短路因素排除后，模块自动恢复正常输出。 4）缺相保护 模块具有缺相保护功能。当输入缺相时，模块限功率，可半载输出。5）过温保护 模块的进风口被堵住或环境温度过高导致模块内部的温度超过设定值时，模块会过温保护，模块面板的保护指示灯（黄色）亮，模块无电压输出。当异常条件清除、模块内部的温度恢复正常后，模块将自动恢复为正常工作。 6）原边过流保护 异常状态下

15、模块整流侧出现过流，模块保护。（2）其它功能 1）风扇温度控制 模块采用温度和电流联合控制风扇转动的方式。风扇转速分为停转、半转和全转三档，通过对输出电流和模块温度综合考虑进行风扇调速控制。 2）故障显示 3）通信功能：具备和直流监控模块的通信接口。6、 母 线 绝 缘 监 测 模 块在系统正常运行时实时监测正负母线的对地电压，在对地电压未超过整定越限前，模块并不会投入接地电阻去测量母线绝缘电阻值，避免正常时，不停“投入/切除”平衡电桥接地电阻，造成直流母线始终处于不断波动中。当对地电压越限时自动测量母线绝缘电阻值。具备与一体化监控器连接的通信接口。7、 带 绝 缘 监 测 的 直 流 馈 线

16、 模 块监测单相电流、开关状态、开关事故跳闸信号，并可实现远方遥控。能根据馈线漏电流监测绝缘状况，每段直流母线只允许1台馈线模块做母线绝缘监测，应能明显区分做母线绝缘监测的模块。一次、二次可独立检修，开关之间具备防燃、防爆隔离。具 备 与 一 体 化监 控 器 连 接 的 通 信 接 口 。8、 逆 变 电 源 模 块配 置 2台 10KVA逆 变 电 源 模 块 ， 采 用 主 从 运 行 模 式 。 逆 变 电 源 模 块 为 交 直 流 在 线 备 用 方 式 。正 常 运 行 ， 由 交 流 输 入 供 应 负 载 电 源 ， 一 旦 交 流 输 入 消 失 ， 无 延 时 切 换 到

17、 直 流 输 入 供 电 ，保 证 监 控 计 算 机 等 负 载 不 受 影 响 。 逆 变 电 源 应 不 能 产 生 对 直 流 系 统 的 干 扰 信 号 ， 影 响 其 他负 载 可 靠 运 行 。 具 备 与 一 体 化 监 控 器 连 接 的 通 信 接 口 。9、 DC/DC通 信 电 源 模 块配 置 3台 输 出 电 流 20A的 DC/DC通 信 电 源 模 块 ， 输 出 额 定 电 压 48V（ +极 接 地 ）DC/DC通 信 电 源 模 块 提 供 通 信 用 48V电 源 ， 应 不 能 产 生 对 直 流 系 统 的 干 扰 信 号 ， 影 响 其他 负 载

18、可 靠 运 行 。 具 备 与 一 体 化 监 控 器 连 接 的 通 信 接 口 。10、 蓄 电 池 监 测 模 块应 能 监 视 单 体 电 池 电 压 、 内 阻 ， 在 异 常 时 报 警 。 具 备 与 一 体 化 监 控 器 连 接 的 通 信 接 口。（1） 系统组成：监控主机、电池电压采集模块、放电模块、通讯接口板。（2） 在线自动监测单体电池电压、电池组组端电压、充放电电流和温度，可记录电池充放电过程每一瞬间的变化。（3） 动态放电瞬间测量每一单体电池内阻及负载能力，快速判别电池性能。（4） 静态放电（核对性放电）测量电池组容量，放电过程各项参数、曲线全程显示。（5） 放电

19、保护：出现单体电池电压低于设定值，放电时间、容量到达设定值，交流失电等情况之一，设备自动停止放电。（6） 多种故障报警功能：电压超限、温度超限、电压均差值超限等，报警阀值自由设定。（7） 自动存储报警信息及动态放电、静态放电数据。三 、 主 要 技 术 参 数1、 交 流 电 源 电 压 ： 380 V2、 交 流 电 源 频 率 ： 50 Hz3、 交 流 系 统 接 线 ： 单 母 线 分 段4、 直 流 系 统 电 压 ： 220 V5、 直 流 系 统 接 线 ： 单 母 线 分 段 6、 蓄 电 池 组 数 ： 1 组7、 蓄 电 池 型 式 ： 阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电

20、池 8、 蓄 电 池 组 容 量 ： 300Ah/组9、 蓄 电 池 个 数 ： 104只 /组10、 直 流 母 线 电 压 范 围 191 V 至 242 V四 、 主 要 技 术 性 能 和 指 标1、 交 流 模 块 技 术 指 标（1）交流电压、电流采样精度：0.5级；（2）频率采样精度： 0.01Hz （3）电度精度：有功电度: 0.2级，无功电度: 2.0级（4）开关量输入高电平(逻辑1): 直流24V，低电平(逻辑0): 直流0V（5）出口继电器接点触点容量：交流250V/5A2、 充 电 模 块 技 术 指 标（ 1） 充 电 模 块 基 本 技 术 参 数充 电 装 置 额

21、 定 电 流 50A充 电 装 置 额 定 电 压 380 V高 频 开 关 频 率 20 300 kHz高 频 模 块 输 出 电 流 不 均 衡 度 5 模 块 冷 却 方 式 自 然 冷 却 或 强 迫 风 冷（ 2） 充 电 模 块 额 定 电 流 为 20A， 工 作 模 块 为 5只 ， 采 用 N+2热 备 份 形 式 。 多 块 模 块 并 列 运 行时 ， 应 具 有 良 好 均 流 性 能 ， 在 任 何 工 况 下 ， 均 流 不 平 衡 度 应 小 于 5%。（ 3） 每 个 模 块 内 部 应 具 有 监 控 功 能 ， 能 不 依 赖 微 机 监 控 器 （ 总 监

22、 控 单 元 ） ， 独 立 工 作 。 正常 工 作 时 ， 模 块 应 与 微 机 监 控 器 （ 总 监 控 单 元 ） 通 信 ， 接 受 监 控 装 置 的 指 令 。（ 4） 模 块 应 具 有 过 电 压 、 过 电 流 保 护 和 自 动 限 流 、 报 警 等 功 能 。（ 5） 模 块 采 用 PWM调 制 制 式 ， 模 块 工 作 频 率 ： 20 300kHz。3、 母 线 绝 缘 监 测 模 块 技 术 指 标（ 1） 正负极绝缘电阻测量：01000k（ 2） 接地告警电阻整定：0-100k ，步长1k（ 3） 支路选线电阻整定：0-100k ，步长1k（ 4） 电

23、压越限告警整定：30，步长1（ 5） 选线灵敏度：220V、 110V直 流 系 统 为 100k48V、 24V直 流 系 统 为 50k4、 逆 变 电 源 模 块 技 术 指 标逆 变 电 源 模 块 应 是 一 个 完 善 的 供 电 系 统 ， 由 2组 装 置 组 成 ， 采 用 主 从 接 法 。 整 套 逆变 电 源 模 块 具 有 2路 交 流 输 入 ， 每 组 逆 变 电 源 模 块 具 有 1路 直 流 输 入 。 2路 交 流 分 别 接 于不 同 的 站 用 电 母 线 ， 2路 直 流 输 入 接 于 不 同 的 直 流 母 线 。 供 电 采 用 辐 射 方 式

24、 ， 输 出 回 路不 少 于 20回 。序 号 指 标 项 目 技 术 指 标 备 注1 标 称 交 流 输 入 电 压 220VAC2 输 入 电 压 可 变 范 围 +15 -153 输 入 电 流 谐 波 成 分 54 输 入 频 率 50Hz55 输 入 浪 涌 抑 制 性 能 D级 防 雷6 直 流 输 入 电 压 220V+10 /-5.17 单 机 标 称 输 出 功 率 10kVA8 单 机 输 出 电 压 220VAC静 态 ： 220V19 输 出 电 压 稳 压 精 度 动 态 ： 220V510 输 出 频 率 稳 定 度 0.1711 单 一 谐 波 含 量 0.1

25、12 总 谐 波 含 量 313 备 用 电 源 4ms14 旁 路 切 换 时 间 5ms15 备 电 时 间 2h16 输 出 功 率 因 数 0.817 过 负 荷 能 力带 150 额 定 负 荷 运 行 60s，带 125 额 定 负 荷 运 行 10min序 号 指 标 项 目 技 术 指 标 备 注18 噪 音 50dB19 输 出 回 路 交 流 空 气 开 关 250V.20A5、 DC/DC通 信 电 源 模 块 技 术 指 标（1）直流电压调节范围：标称值10%（2）稳压精度：整定值1%（3）线性负载从空载到满载(功率因数0.8)和从满载(功率因数0.8)到空载在输出电压

26、波形峰值附近突变时，DC/DC通 信 电 源 模 块 输出电压瞬变范围5%；（4）开关机过冲幅度：由于开关机引起的直流输出电压变化的最大峰值应不超过整定值的10%。6、 阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电 池（ 1） 阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电 池 技 术 参 数1) 单 体 电 池 额 定 电 压 2V2) 单 体 电 池 浮 充 电 电 压 2.23 2.27 V 3) 单 体 电 池 均 衡 充 电 电 压 2.30 2.35 V 4) 10h放 电 容 量 300 Ah 5) 蓄 电 池 正 常 浮 充 电 电 流 mA (成 套 厂 方 应 根 据 本 工 程 继 电 保 护

27、 及 计 算 机 控 制 工 作 负 荷 确 定 )（ 2） 阀 控 式 密 封 铅 酸 蓄 电 池 技 术 性 能 要 求1) 当 蓄 电 池 环 境 温 度 在 -10 +45 条 件 下 ， 其 性 能 指 标 应 满 足 正 常 使 用 要 求 。2) 蓄 电 池 在 环 境 温 度 20 25 时 的 浮 充 运 行 寿 命 应 不 低 于 10年 。3) 蓄 电 池 组 按 规 定 的 试 验 方 法 ， 10h率 容 量 应 在 第 一 次 充 放 电 循 环 时 不 低 于 0.95C10，第 五 次 循 环 应 达 到 C10， 放 电 终 止 电 压 为 1.85V。4)

28、投 标 人 应 提 供 蓄 电 池 接 线 板 及 其 附 件 （ 当 地 震 烈 度 超 过 7度 时 ， 应 提 供 抗 震 型 安 装 支架 或 柜 体 ） 。5) 蓄 电 池 间 接 线 板 、 终 端 接 头 应 选 择 导 电 性 能 优 良 的 材 料 ， 并 具 有 防 腐 蚀 措 施 。 蓄 电池 槽 、 盖 、 安 全 阀 ， 极 柱 封 口 剂 等 材 料 应 具 有 阻 燃 性 。6) 蓄 电 池 采 用 全 密 封 防 泄 漏 结 构 ， 外 壳 无 异 常 变 形 、 裂 纹 及 污 迹 ， 上 盖 及 端 子 无 损 伤， 正 常 工 作 时 无 酸 雾 逸 出 。7) 蓄 电 池 极 性 正 确 ， 正 负 极 性 及 端 子 有 明 显 标 志 ， 便 于 连 接 ， 极 板 厚 度 应 与 使 用 寿 命相 适 应 。8) 电 池 电 压 均 衡 性 应 满 足 一 组 蓄 电 池 中 任 意 两 个 电 池 的 开 路 电 压 差 不 超 过 20mV（ 2V蓄电 池 ） 。