1、1目 录直流电源系统技术标准.1直流电源系统技术监督规定.24直流电源系统评价标准(试行).41直流电源系统运行规范.56电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程.81通信用阀控式密封铅酸蓄电池.96中国移动行业蓄电池的维护标准.105中国电信行业蓄电池的维护标准.108通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法.111IEEE 推荐用于站用阀控铅酸(VRLA)蓄电池的维护、测试和更换方法 .1191直流电源系统技术标准(附编制说明)1 总则1.1 为了适应电网发展要求,提高设备运行的安全可靠性,加强直流电源系统设备技术管理,特制定本技术标准。1.2 本标准是依据国家和行业的有关标准、
2、规程和规范并结合国家电网公司输变电设备评估分析、生产运行情况分析以及设备运行经验而制定的。1.3 本标准对直流电源系统设备的技术条件、订货、监造、出厂验收、包装贮运、现场安装、现场验收、试验方法等提出了具体要求。1.4 本标准适用于国家电网公司系统的发电厂、变电所及其他电力工程对直流电源装置的技术管理。2 引用标准以下为输电设备设计、制造及试验所应遵循的国家、行业和企业的标准及规范,但不仅限于此:GB 13337.1-1991 固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件GB/T 17626.21998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.121998 电磁兼容试验和测量技术振荡波
3、抗扰度试验DL/T 637-1997 阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DL/T 5044-2004 电力工程直流系统设计技术规定DL/T 459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件DL/T 724-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护规程DL/T 5120-2000 小型电力工程直流系统设计规程DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块国家电网公司电力生产设备评估管理办法(生产输电200395 号) 国家电网公司关于加强电力生产技术监督工作意见(生产输电200329 号) 国家电网公司预防直流电源系统事故措施(国家电网生2004641 号) 3 使用条件23.1 正常
4、使用的环境条件3.1.1 海拔不超过 1000m。3.1.2 设备运行期间周围空气温度不高于 40,不低于-10。3.1.3 日平均相对湿度不大于 95%,月平均相对湿度不大于 90%。3.1.4 安装使用地点无强烈振动和冲击,无强电磁干扰,外磁场感应强度不得超过 0.5mT。3.1.5 安装垂直倾斜度不超过 5%。3.1.6 使用地点不得有爆炸危险介质,周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质。3.2 正常使用的电气条件3.2.1 频率变化范围不超过2%。3.2.2 交流输入电压波动范围不超过-10%+15%。3.2.3 交流输入电压不对称度不超过 5%。3.2.4 交流输入电压
5、应为正弦波,非正弦含量不超过额定值的 10%。4 型号与基本参数4.1 型号型号按 DL/T 459-2000 规定含义。4.2 基本参数4.2.1 额定输入电压单相:AC 220V。三相:AC 380V。4.2.2 额定输入频率:50Hz。64.2.3 直流额定电压:50V、115V、230V。4.2.4 直流标称电压:48V、110V、220V。4.2.5 充电装置输出直流额定电流:5A、10A、15A、20A、30A、40A、50A、80A、100A、160A、200A、250A、315A、400A。4.2.6 蓄电池的额定容量: (103000) Ah。4.2.7 设备负载等级负载等级
6、为一级,即连续输出额定电流。4.2.8 稳流精度磁放大型充电装置:5% ;相控型充电装置:2% ;高频开关电源型充电装置: 1% 。4.2.9 稳压精度3磁放大型充电装置:2% ;相控型充电装置: 1% ;高频开关电源型充电装置: 0.5% 。4.2.10 纹波系数磁放大型充电装置:2% ;相控型充电装置: 1% ;高频开关电源型充电装置: 0.5% 。5 通用技术要求5.1 系统组成系统包括交流输入、微机监控、充电、馈电、蓄电池组、绝缘监察(接地选线可选) 、放电(可选) 、母线调压装置(可选) 、电压监测(可选) 、电池巡检(可选)等单元组成。5.2 各部件要求5.2.1 交流输入5.2.
7、1.1 每个成套充电装置应有两路交流输入,互为备用,当运行的交流输入失去时能自动切换到备用交流输入供电。5.2.1.2 对于额定交流输入为 220V 的充电装置,应检测相电压;对于额定交流输入为380V 的充电装置,则应监视各线电压。其表计的精度应不低于 1.5 级。5.2.1.3 直流电源系统应装设有防止过电压的保护装置。5.2.2 母线调压装置5.2.2.1 在动力母线(或蓄电池输出)与控制母线间设有母线调压装置的系统,应采用防止母线调压装置开路造成控制母线失压的有效措施。5.2.2.2 母线调压装置的标称电压不小于系统标称电压的 15。5.2.3 直流系统的电压、电流监测5.2.3.1
8、应能对直流母线电压、充电电压、蓄电池组电压、充电装置输出电流、蓄电池的充电和放电电流等参数进行监测。5.2.3.2 蓄电池输出电流表要考虑蓄电池放电回路工作时能指示放电电流,否则应装设专用的放电电流表。5.2.3.3 直流电压表、电流表应采用精度不低于 1.5 级的表计,如采用数字显示表,应采用精度不低于 0.1 级的表计。5.2.3.4 电池监测仪应实现对每个单体电池电压的监控,其测量误差应2。5.2.4 电池组(柜) 5.2.4.1 防酸蓄电池和大容量的阀控蓄电池宜安装在专用蓄电池室内。容量在 40Ah 及以下的镉镍电池和 300Ah 及以下的阀控蓄电池,可安装在电池柜内。5.2.4.2
9、电池柜内应装设温度计。45.2.4.3 电池柜体结构应有良好的通风、散热。电池柜内的蓄电池应摆放整齐并保证足够的空间:蓄电池间不小于 15mm,蓄电池与上层隔板间不小于 150mm。5.2.4.4 系统应设有专用的蓄电池放电回路,其直流空气断路器容量应满足蓄电池容量要求。5.2.5 如采用高频开关电源模块应满足下列要求5.2.5.1 N+1 配置,并联运行方式,模块总数宜不小于 3 块。5.2.5.2 监控单元发出指令时,按指令输出电压、电流,脱离监控单元,可输出恒定电压给电池浮充。5.2.5.3 可带电拔插更换。5.2.5.4 软起动、软停止,防止电压冲击。5.3 结构与元器件的要求5.3.
10、1 结构要求5.3.1.1 柜体外形尺寸(柜体外形尺寸是指柜体框架尺寸)应采用以下两种之一,根据需要,柜的宽度和深度可取括号中的调整值。2200mm800(1000、1200)mm600(800)mm(优选值)(高宽深); 2300mm800(1000、1200)mm550(800)mm; 高度公差为2.5mm,宽度公差为 0-2mm,深度公差为1.5mm。5.3.1.2 柜体应设有保护接地,接地处应有防锈措施和明显标志。门应开闭灵活,开启角不小于 90,门锁可靠。门与柜体之间应采用截面不小于 6 mm2 的多股软铜线可靠连接。5.3.1.3 紧固连接应牢固、可靠,所有紧固件均具有防腐镀层或涂
11、层,紧固连接应有防松措施。5.3.1.4 元件和端子应排列整齐、层次分明、不重叠,便于维护拆装。长期带电发热元件的安装位置应在柜内上方。5.3.2 元器件的要求5.3.2.1 柜内安装的元器件均应有产品合格证或证明质量合格的文件。不得选用淘汰的、落后的元器件。5.3.2.2 直流回路中严禁使用交流空气断路器;当使用交直流两用空气断路器时,其性能必须满足开断直流回路短路电流和动作选择性的要求。5.3.2.3 导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆等均应符合国家或行业现行有关标准的规定。5.3.2.4 直流电源系统设备使用的指针式测量表计,其量程应满足测量要求。5.3.2.5 直流空气断路器、
12、熔断器应具有安一秒特性曲线,上下级应大于 2 级的配合级差,并应满足动作选择性的要求。5.3.2.6 直流电源系统中应防止同一条支路中熔断器与空气断路器混用,尤其不应在空气5断路器的下级使用熔断器。防止在回路故障时失去动作选择性。5.3.2.7 蓄电池组、交流进线、整流装置直流输出等重要位置的熔断器、断路器应装有辅助报警触点。无人值班变电站的各直流馈路熔断器或断路器宜装有辅助报警触点。5.3.2.8 馈线开关应并接在直流汇流母线上,以便于维护、更换。5.3.2.9 同类元器件的接插件应具有通用性和互换性,应接触可靠、插拔方便。插接件的接触电阻、插拔力,允许电流及寿命,均应符合有关国家及行业现行
13、标准要求。5.3.2.10 柜内母线、引线应采取硅橡胶热缩或其他防止短路的绝缘防护措施。5.4 电气间隙和爬电距离柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离,应符合表 1 规定的最小电气间隙和爬电距离的要求。表 1 电气间隙和爬电距离额定电流63 (A) 额定电流63 (A)额定绝缘电压i 额定工作电压交流均方根值或直流()电气间隙(mm)爬电距离(mm)电气间隙(mm)爬电距离(mm) 60 3.0 5.0 3.0 5.060Ui300 5.0 6.0 6.0 8.0300Ui600 8.0 12.0 10.0 12.0注:小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间,以及裸露
14、带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于 12mm,爬电距离不小于 20mm 。5.5 电气绝缘性能5.5.1 绝缘电阻5.5.1.1 柜内直流汇流排和电压小母线,在断开所有其他连接支路时,对地的绝缘电阻应不小于 10M。5.5.1.2 蓄电池组的绝缘电阻: 电压为 220V 的蓄电池组不小于 200k。 电压为 110V 的蓄电池组不小于 100k。 电压为 48V 的蓄电池组不小于 50k。5.5.2 工频耐压柜内各带电回路,按其工作电压应能承受表 2 所规定历时 1min 的工频耐压的试验,试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。65.5.3 试验部位5.5.3.1 非电连接的各带电
15、电路之间。5.5.3.2 各独立带电电路与地(金属框架)之间。5.5.3.3 柜内直流汇流排和电压小母线,在断开所有其他连接支路时对地之间。5.5.4 冲击耐压柜内各带电电路对地(金属框架)之间,按其工作电压应能承受表 2 所规定标准雷电波的短时冲击电压的试验。试验过程中应无击穿放电。表 2 绝缘试验的试验等级额定绝缘电压 Ui 额定工作电压交流均方根值或直流(V)工频电压(kV) 冲击电压(kV)额定绝缘电压 Ui 额定工作电压交流均方根值或直流(V)工频电压(kV) 冲击电压(kV)60 1.0 1 300Ui500 2.5 1260Ui300 2.0 55.6 防护等级柜体外壳防护等级应
16、不低于 IP20。5.7 噪声在正常运行时,采用高频开关充电装置的系统自冷式设备的噪声应不大于 50dB,风冷式设备的噪声平均值应不大于 55dB;采用相控充电装置的系统的设备噪声平均值不大 60 dB。5.8 温升充电装置及各发热元器件,在额定负载下长期运行时,其各部位的温升均不应超过表 3的规定。表 3 设备各部件的极限温升部件或器件 极限温升(K) 部件或器件 极限温升(K)整流管外壳 70整流变压器、电抗器B 级 绝缘绕组 80晶闸管外壳 55降压硅堆外壳 85铁芯表面不损伤相接触的绝缘零件电阻发热元件 25(距外表 30mm 处)与半导体器件的连接处 55与半导体器件连 25母线连接
17、处铜与铜铜搪锡铜搪锡50607接的塑料绝缘线5.9 蓄电池组容量蓄电池组应按表 4 规定的放电电流和放电终止电压规定值进行容量试验。蓄电池组应进行三次充放电循环,第三次循环应达到额定容量。表 4 电池放电终止电压与充放电电流电池类别 标称电压(V) 放电终止电压(V) 额定容量(Ah) 充放电电流(A)固定型防酸式铅酸蓄电池 2 1.8 C10 I102 1.8 C10 I106 5.25(1.753) C10 I10阀控式密封铅酸蓄电池12 10.5(1.756) C10 I10镉镍碱性蓄电池 1.2 1.0 C5 I5注:1、C55h(小时)率额定容量。Ah(安时) ;I55h(小时)率放
18、电电流,数值 C5/5,A。2、C1010h(小时)率额定容量。Ah(安时) ;I1010h(小时)率放电电流,数值 C10/10,A。5.10 事故放电能力蓄电池组按规定的事故放电电流放电 1h 后,叠加规定的冲击电流,进行 10 次冲击放电。冲击放电时间为 500ms,两次之间间隔时间为 2s,在 10 次冲击放电的时间内,直流(动力)母线上的电压不得低于直流标称电压的 90%。5.11 负荷能力设备在正常浮充电状态下运行,当提供冲击负荷时,要求其直流母线上电压不得低于直流标称电压的 90%。5.12 连续供电设备在正常运行时,交流电源突然中断,直流母线应连续供电,其直流(控制)母线电压波
19、动瞬间的电压不得低于直流标称电压的 90%。5.13 电压调整功能设备内的调压装置应具有手动调压功能和自动调压功能。采用无级自动调压装置的设备,应有备用调压装置。当备用调压装置投入运行时,直流(控制)母线应连续供电。5.14 充电装置的技术性能5.14.1 设备应有充电(恒流、限流恒压充电),浮充电及自动转换的功能,并具有软启动特性。5.14.2 充电装置主要技术参数应达到表 5 中的规定。8表 5 充电装置的精度及纹波系统允许值充电装置类别相控型项目名称磁放大型 高频开关电源型稳压精度 2% 0.5% 1% 0.5%稳流精度 5% 1% 2% 1%纹波系数 2% 1% 1% 0.5%注:、表
20、示充电装置的精度分类。5.14.3 高频开关电源模块并机均流要求多台高频开关电源模块并机工作时,其均流不平衡度应不大于5%。5.14.4 限压及限流特性充电装置以稳流充电方式运行,当充电电压达到限压整定值时,设备应能自动限制电压,自动转换为恒压充电运行。充电装置以稳压充电方式运行,若输出电流超过限流的整定值,设备能自动限制电流,并自动降低输出电压,输出电流将会立即降至整定值以下。5.14.5 恒流充电时,充电电流的调整范围为 20% In130%In(In额定电流,A,下同) 。5.14.6 恒压运行时,充电电流的调整范围为 0100%In。5.14.7 蓄电池组充电电压调整范围电压调整范围为
21、 90%125%(2V 铅酸式蓄电池) ;90%130%(6V、12V 阀控式蓄电池)90% 145%(镉镍蓄电池)直流标称电压。5.15 效率磁放大型充电装置的效率应不小于 70%,相控型充电装置的效率应不小于 80%,高频开关电源型充电装置的效率应不小于 90%。5.16 保护及报警功能要求5.16.1 绝缘监察要求5.16.1.1 设备的绝缘监察装置绝缘监察水平应满足表 6 的规定。表 6 绝缘水平整定值标称电压(V) 普通绝缘监察装置(k) 标称电压(V) 普通绝缘监察装置(k)220 25 48 1.7110 795.16.1.2 当设备直流系统发生接地故障(正接地、负接地或正负同时
22、接地)其绝缘水平下降到低于表 6 规定值时,应满足以下要求: (1)设备的绝缘监察应可靠动作; (2)能直读接地的极性; (3)设备应发出灯光信号并具有远方信号触点以便引接屏(柜)的端子。5.16.2 电压监察要求设备内的过压继电器电压返回系数应不小于 0.95,欠压继电器电压返回系数应不大于1.05。当直流母线电压高于或低于规定值时应满足以下要求: a) 设备的电压监察应可靠动作。b) 设备应发出灯光信号,并具有远方信号触点以便引接屏(柜)的端子。c) 设备的电压监察装置应配有仪表并具有直读功能。5.16.3 闪光报警要求当用户需要时,设备可设置完善的闪光信号装置和相应的试验按钮。5.16.
23、4 故障报警要求当交流电源失压(包括断相)、充电装置故障、绝缘监察装置故障或蓄电池组等熔断器熔断时,设备应能可靠发出报警信号。5.17 微机监控装置的要求5.17.1 控制程序5.17.1.1 监控装置应具有充电、长期运行、交流中断的控制程序。5.17.1.2 微机监控装置能自动进行恒流限压充电恒压充电浮充电进入正常充电运行状态。5.17.1.3 根据整定时间,微机监控装置将自动地对蓄电池组进行均衡充电。5.17.2 显示及报警功能5.17.2.1 监控装置应能显示交流输入电压、直流控制母线电压、直流动力母线电压、充电电压、蓄电池组电压、充电装置输出电流、蓄电池的充电、放电电流等参数。5.17.2.2 监控装置应能对其参数进行设定、修改。若发现下列状态:交流电压异常、充电装置故障、母线电压异常、蓄电池电压异常、母线接地等,应能发出相应信号及声光报警。其保护及报警功能应符合 5.16 的规定。5.17.2.3 监控装置能自我诊断内部的电路故障和不正常的运行状态,并能发出声光报警。5.17.3 三遥功能监控装置内应设有通信接口,实现对设备的遥信、遥测及遥控,其主要功能要求见表 7。