35kV变电站交直流技术规范书.doc

成庄4#风井35kv变电站增容工程 交直流屏技术规范书 2009/03山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司成庄矿井四号风井场地35kv变电所交直流屏技术要求2009年3月- 2 -1 总则1.1 本技术要求的使用范围仅限于山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司成庄矿井四号风井场地35kv变电所。1.2 本技术要求提出了成庄四号风井场地35kv变电所直流系统中采用高频开关电源的直流成套装置及交流屏的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。1.3 本技术要求提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。供方应提供符合本技术规格书和有关标准的优质产品。1.4 供方应仔细阅读本技术要求中制定的全部条款，可提供比本技术要求中规定性能更好的设备和材料，以便用户选择。正常生产所必需的零部件无论在技术要求中是否加以说明，均应全部提供。1.5 在本技术要求确定之后，业主有权提出因标准或规程规范发生变化而产生的一些补充要求，具体项目由供需双方共同商定。1.6 本技术要求所使用的标准如与供方所执行的标准不一致时，取较高标准执行。2.应遵循的标准助 按本招标书供货的设备，包括供货方由其它厂家外购的设备和附件都应符合下列标准的最新版本。 dl/t 637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件 gb3859.1-93半导体变流器基本要求的规定 gb/t 17626.6电磁兼容试验和测量技术 gb 10292-88通信用半导体整流设备 gb 2681-81电工成套装置中导线颜色 gb 4208-93外壳防护等级gb 2682-81电工成套装置中指示灯和按钮颜色dl/t459-2000 电力系统用直流电源柜订货技术条件dl/t5044-95 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定ls(w)30-40-jt 电力系统用微机控制直流电源柜技术条件zbk45017-90 电力系统用直流屏通用技术条件jb/t5777.4-2000 电力系统直流电源设备通用技术条件和安全要求gb/2900.11-1981 蓄电池名词术语jb4197-86 电站设备自动化装置用直流稳压电源技术标准gb/t15148-94 电力负荷监控系统通用技术条件gb/t12501-90 电工电子设备防触电保护分类udc zb k46 101-88 分合闸用整流器gb/t13730-92 城区电网数据采集与监控系统通用技术条件gb9466-88 低压成套开关设备基本试验方法gb/t4026-92 电器设备接线端子和特定导线线端的识别及字母数字系统的通则jb4197-86 电站设备自动化装置用直流稳压电源技术标准3.使用环境条件3.1 安装地点：户内3.2 海拔： 1000m3.3 周围空气温度：-30403.4 环境相对湿度：日平均值：95% 月平均值：90%3.5没有导电尘埃与能破坏金属及绝缘的腐蚀性气体的场所。3.6没有震动及颠簸且垂直倾斜不超过5度的场所。3.7设备运行条件电源电压： ac380v10v 电源相数： ac三相四线，两回供电 电源频率： 50hz5%4.供货范围：两套智能高频开关直流电源系统和一面交流电源柜 5、直流系统技术规格及要求5.1 直流系统组成：直流系统有交流自动切换装置、智能高频开关电源充电装置、微机监控系统、绝缘在线监测装置、直流监控装置、母线电压监察装置、蓄电池巡检装置、母线电压自动/手动调节装置、逆变器、馈线回路、防雷器、屏间连接电缆及全密封免维护铅酸蓄电池等组成，直流系统的监测仪表采用数字式仪表。5.2 设备技术参数交流输入电压： ac380v20%（三相四线），两回供电双路自动投切。交流电源频率： 50hz10%。输出电压范围： dc180v300v。输出限流： （10%110%）额定电流。 直流标称电压： 220v直流额定电压： 230v蓄电池组容量： 100ah单只电池电压 12v蓄电池只数 18只（德国阳光免维护电池）充电装置输出直流额定电流 10a（单台）充电模块数量（艾默生） 3只(每只10a，220v)馈线回路数量 控制回路 20a 20回 合闸回路 40a 10回放电开关： 100a（1个）逆变电源容量: 6kva6、直流系统的保护及监控功能要求6.1 保护功能6.1.1蓄电池直流馈线回路和放电回路选用西门子或abb直流断路器，控制回路断路器配置sd故障报警接点，各回路配有led指示灯。6.1.2交流输入断路器和接触器采用abb或西门子的产品，交流回路配c级防雷防浪涌装置。6.1.3 直流空气开关、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。6.2监控功能6.2.1 每个充电柜（屏）设置有本柜的微机监控装置实现对直流系统的全面监控。6.2.2 微机监控装置采用模块式结构，是高频开关直流电源监测、控制、管理、通信的中枢部件，能实现对交流输入单元、高频整流模块、蓄电池组、馈线输出的全面监控。采用液晶显示器，全汉字显示。6.2.3微机监控装置应具有以下功能：6.2.31交流监测功能当出现交流失电、缺相、欠压、过压故障时，监控系统发出相应告警信号。能监测交流三相电压值。6.2.3.2直流监测功能能监测母线电压、电流和电池组电压、电流值。当出现母线过压、欠压，电池组过压、欠压、充电过流，绝缘故障时，发出相应告警信号。6.2.3.3 充电模块监控功能通过通信接口对充电模块进行监控，控制充电模块的开/关机、均充/浮充电，测量充电模块的输出电压、电流，监测充电模块的各种故障告警信号。6.2.3.4 告警功能当发生直流母线电压异常、直流电源绝缘降低、断路器跳闸、熔断器熔断、充电装置交流电源故障、充电装置故障、电池故障等各种异常情况时，控制系统应有相应的指示信号并有音响(此项功能可闭锁)，同时以通信方式向上级系统（厂站监控系统）传送报警信息，并提供继电器接点输出。6.2.3.5 显示功能实时显示各个下级设备的各种信息，包括采集数据、设置数据等，以便随时查看整个系统的运行情况。6.2.3.6设置功能通过监控装置触摸屏可对直流系统的各类运行参数进行整定或修改，并可用密码方式允许或禁止操作。6.2.3.7控制功能监控模块能对所采集的数据进行处理和综合分析，作出判断，发出相应的控制命令，能实现对下级设备的控制，如充电装置的开机、停机和运行方式（如：自动恒流限压充电恒压充电浮充电正常运行状态）的切换等。除监控模块可自动进行控制外。6.2.3.8 历史记录直流系统能将运行过程中的一些重要状态和数据储存起来，并方便查看。每条信息包括告警类型、起始时间和结束时间，掉电后不会消失。存储记录不少于100条。6.2.3.9通信功能直流控母电压、合母电压、充电机电流、负载电流要求在直流屏内采集，通过直流的通讯口传回调度；直流系统控母电压过高、过低、充电机故障、交流失电、接地信号以两种方式传回调度端，一种方式是在直流屏内采集，通过直流的通讯口传回调度;另一种方式是接到端子上，然后接到综自的遥信回路通过综自传回调度端。通讯口采用rs485通信接口通过双绞线传送给综合自动化计算机监控系统，通信协议采用modbus，rtu等多种协议。直流监控系统遥测量包括：交流输入电压 直流母线电压 浮充电流、电压 直流电流 整流输出电流、电压、蓄电池单体电压、电流。遥信量包括：直流母线电压过高、过低信号,接地信号；蓄电池熔断器熔断；馈线开关位置信号、开关跳闸信号、直流回路接地信号； 充电故障、投入信号、交流失电信号。遥控量包括：整流模块的单个启停 均充、浮充的转换。遥调量包括：均充电压 浮充电压6.2.3.10电池管理监控模块根据系统的工作状态，自动对蓄电池进行管理，使蓄电池处于最佳的工作状态：蓄电池均充、浮充自动转换，按设定的充电曲线自动运行；蓄电池充电自动跟踪温度补偿；6.3充电装置6.3.1本系统共配置3个艾默生双控高频开关电源模块，充电模块按n+1备份方式配置。运行中各功能模块自动均流供电。当任一模块故障时，故障模块自动退出，系统发故障信号。电源模块可带电拔插更换，更换过程不影响系统运行。6.3.2充电装置的交流电源配置2个回路，运行中1回路工作，另1 回路备用，当一路交流电源故障时，自动切换到备用电源。6.3.3每个高频开关电源充电模块的技术参数如下：交流输入：380v20% ， 50hz10%直流输出：额定电压220v ，额定电流10a。稳压精度：0.5%稳流精度：0.5%纹波系数（阻性负载）：0.1% 效率：92% g）噪音：55db 平均无故障运行时间：300000小时；蓄电池充电电压调节范围：(176v286v)蓄电池充电恒流调节范围：(10%110%)in6.3.4高频开关电源模块的主要性能要求如下：6.3.4.1多台高频开关电源模块并联工作运行状态时，当其输出直流电流为额定值时，其均流不平衡度应不大于3%额定电流值。6.3.4.2 每个模块具有led显示功能，并能自行整定工作参数。6.3.4.3模块具有过压、过流保护、限压、自动限流功能和故障报警功能。6.3.4.4 冷却方式： 智能冷却。应确保运行模块的温度不超过其规定值。6.3.4.5 充电模块具有自动和手动调节功能。6.3.4.6 装置应具有充电、浮充电、均衡充电功能。6.4在线绝缘监察选线装置6.4.1 本直流系统配设一套在线绝缘监察装置，该装置能监视母线的绝缘状况，当绝缘降低时（出厂设定为25k，设定可调整）发出告警。监测数据及信号经通信接口传送给微机监控装置。6.4.2技术参数如下：a）适用电压等级：dc 500v以下b）母线段数：可同时监测两段母线c）监测控制母线、合闸母线及各路输出d）继电器接点容量：dc220v/5ae）通讯接口：rs485f）工作电源：dc220v10%g）母线电压测量精度：误差2%h）母线电压测量范围：0300vi）母线对地电阻测量精度：误差3%j）母线对地电阻测量范围：050k6.4.3主要性能要求6.4.3.1实时在线监测正、负直流母线的对地电压和绝缘电阻，当正、负直流母线的对地绝缘电阻低于设定的报警值时进行报警。正、负极母线对地绝缘电阻报警值可根据要求进行整定。6.4.3.2在出现接地故障时能自动判别具体接地回路，并在监控器液晶屏上显示告警。6.4.3.3汉字显示历史记录，可将发生过的接地故障的回路号、极性、接地电阻值、日期、时间记录下来，随时可查询，装置掉电后信息不丢失。6.5蓄电池巡检装置6.5.1每组蓄电池需配置一套蓄电池巡检装置，蓄电池巡检装置采用微机型，该装置能对蓄电池组的电流、温度及每个单节电池的端电压进行实时检测，同时对测量的数据进行初步分析处理，当电池的状态及参数出现异常情况时，发出故障报警信号。测量数据及信号经通信接口传送给微机监控装置。6.5.2电池巡检装置的主要技术性能与参数如下：a） 输入电源：dc 90270vb） 电压检测精度：1%c） 单节电池电压检测范围：015vd） 温度检测精度：1 oce） 温度检测范围：-10 +65 ocf） 对地绝缘电阻：100mg） 对地绝缘强度：2000vac、50hzh） 数据采集间隔：1分钟24小时i） 巡检电池节数： 18节j） 通信接口：rs4856.6 蓄电池组6.6.1 容量 铅酸免维护蓄电池10h率容量应在第一次循环不低于0.95c10，第三次循环应达到c10。6.6.2 蓄电池组应有事故冲击放电能力，事故放电期间动力母线电压不低于直流标称电压的90%。6.6.3 蓄电池制造厂应提供下列参数范围及曲线 a.蓄电池的浮充电电压值及范围。 b.蓄电池的浮充电电流值及范围。 c.蓄电池的充电（恒压）电压值及范围。 d.蓄电池的充电电流值及范围。 e.浮充电压与温度关系曲线。 f.蓄电池容量与温度关系曲线。 g.蓄电池运行时正常的充放电周期。6.7逆变器技术说明6.7.1正常使用条件户内使用，设备运行的周围空气温度5-+40；设备停用期间，周围空气温度 25-+55周围空气最大相对湿度 90%运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。交流电网电压波形是正弦波，电网电压幅值的持续波动范围不超过额定值的25%直流电压范围在176310v交流电网频率波动50hz2hz6.7.2应用范围 适用于电力系统及其它要求高品质交流供电的设备，能彻底消除电力中断、浪涌、跌落、雷电波及高频噪声干扰对设备的影响。6.7.3 技术参数 产品型号： sl2203kd1（6kva）交流输入电压： 220v+ 15%；频率： 50hz+5%； 输入功率因素 0.95直流输入电压： 180300v交流输出：电压 220v+ 3%；频率 50hz+0.05；波形： 正弦波thd3 ； 超载能力：150%维持10s负载功率因素0.85逆变电压动态响应： 5%，20ms恢复切换时间： 交流、直流转换为零中断设备噪声： 55db遥信接口： 提供系统报警干接点，最大220vac/5a通讯规约： cdt91 (选项)效率： 90%保护： 短路、过载、过热、直流欠压等耐压要求：输入输出端对地2000v 1min交直流间2000v 1min 6.7.4功能要求6.7.4.1防雷单元：配备先进的防雷单元，有效避免雷击对设备产生危害。6.7.4.2 数字控制：用数字信号处理技术替代模拟信号控制，有效提高电源输出电压的稳定性和纯净程度，提高电源自身的可靠性。6.7.4.3 高频逆变技术及igbt：采用先进技术及元器件的组合应用，实现电源整机的高效率、小体积、低噪音。6.7.4.4交直流隔离逆变：输入交流取自市电，直流取自变电站的直流屏，交直流间采用高频dc/dc隔离后并接，交流输出均由逆变获得，即有交流输入时由交流逆变输出，直流热备，交流失压时自动切换至直流逆变输出。6.7.4.5远程监控：具有rs485通信接口，以便用户远程管理电源设备工作状况。6.7.4.6具备交直流互备运行、在线运行模式。6.7.4.7保护功能：符合下表要求保护功能说 明备 注输出过载保护负载功率超过120%时，10分钟延时后将关断输出。负载功率超过150%时，1分钟延时后将关断输出。需关机才能复位。输出短路保护输出万一短路，逆变电源将自动关闭。输入接反保护输入逆变器直流电压极性接反，逆变器将自动保护。自动复位，即故障消除后输出将自动恢复。输入欠压保护输入直流电压低于欠压点时，逆变电源将自动关闭。输入过压保护输入直流电压高于过压点时，逆变电源将自动关闭。过热保护逆变电源机箱内温度超过75时，输出将自动关闭。7.柜（屏）技术要求7.1柜（屏）由钢架和光滑钢板构成。结构牢固，有足够的刚度和防腐处理措施，应能承受所安装元件及短路时所产生的动、热应力，且易于维修和更换内部元器件。7.2 柜（屏）体设前后门，前门为钢化玻璃门，可观察内部设备的运行状况，后门为钢板制成的双开门。柜体的门板、盖板、侧板外表面应平整。门开启最小角度为90。7.3柜（屏）按iec第144/529标准进行保护，保护等级ip30。柜（屏）外壳的通风孔有防止灰尘、虫和动物进入的措施。底部应有电缆进出口，电缆安装完毕后应可封闭底部。7.4柜内元器件布置应便于维护和检修、发热元件应装在柜的上方。操作手柄、仪表、指示器具均应在地面以上0.6至1.8m。7.5 柜（屏）的基座设计，应考虑防震措施并使得屏、柜能牢固的固定在地板上，且易于安装。卖方应提供所有必需的安装夹、基座、基础螺栓、防震垫等。7.6柜（屏）上的所有仪表、器具和装置应采用嵌入式安装，其布置清晰合理。7.7 柜（屏）内主母线应采用阻燃绝缘铜母线，并按蓄电池1h放电率电流选择截面，进行短路电流热稳定、动稳定校验和按最大负荷电流校验其温度不超过绝缘体的允许事故过负荷温度。主母线和分支母线及接头, 应能满足长期通过电流的要求。7.8馈线开关应并接在直流汇流母线上，应便于维护、更换；柜（屏）内电流在40a及以下的直流馈线，经电力端子出线。端子装设在柜的左右两侧。7.9 柜（屏）内端子排采用质量好，坚固、耐用，。端子排应按单元分段。每个端子上一般只接一根导线。电压回路端子采用为2.54mm2的端子，电流回路采用6-10mm2的端子。7.10 柜（屏）以及其上的装置（包括继电器、控制开关、接触器、小型断路器及其他独立设备）都配有标识，以便清楚地识别。7.11柜内应设有保护接地，接地处有防锈措施及明显标志。屏内底部应装有不小于254mm2的接地铜排，接地铜排上配68个直径68mm 的孔以便接地线、连接屏间接地，铜排采用螺栓搭接方式。7.12 每面柜（屏）内所有电缆裸露部分尽量采用绝缘热缩套管套住。7.13每面柜（屏）内的配线应美观，接线端子的标签均采用电脑打印，不易脱落，字体清晰；屏内元件的布置应便于安装和维护7.14对于蓄电池组、交流进线侧及直流馈线开关应装有辅助接点。重要的断路器、熔断器都安装有辅助报警触点，如蓄电池组、充电装置直流馈出处等。7.15柜（屏）内的导线、导线颜色、指示灯、按钮、线槽均符合国家或行业现行有关标准的规定。柜（屏）内配线导线颜色及标识要求如下：类别导线组别标识符号导线颜色交流（三相）a相aca1或aca2黄b相acb1或acb2绿c相acc1或acc2红中性线n黑直流正极km和hm棕负极hm和km蓝接地接地线pe黄绿双色7.16 柜内安装的元件应具有产品合格证及证明质量合格的文件、说明书。7.17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，均应符合国家和行业现行标准。7.18柜体尺寸（框架） 2260800600mm（高宽深）(包括眉头60mm) 高度公差2.5mm，宽度公差mm，深度公差1.5mm 7.19柜（屏）颜色：根据需方指定8其它要求8.1母线调压装置应有自动调压、手动调压两种调压功能。所使用的调压装置必须有开路保护装置。母线设置：单母线接线，合闸、控制母线单独设置， 8.2负荷能力及连续供电8.2.1 设备在正常运行中，在冲击放电时，直流母线电压不得低于直流标称电压的90%。8.2.2 交流电源突然中断，要求直流母线无间断连续供电。8.3 微机主监控器采用触摸屏。8.4 逆变器与直流屏组屏安装。8.5 绝缘性能8.5.1电气间隙和爬电距离，应符合表6的要求表6额定绝缘电压额定工作电压交流均方根值或直流（v）额定电流63（a）额定电流63（a）电气间隙（mm）爬电距离（mm）电气间隙（mm）爬电距离（mm）603.05.03.05.0603005.06.06.08.03006008.010.010.012.0小母线汇流排或不同极的裸露带电的导线之间，以及裸露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。8.5.2 绝缘电阻柜内直流汇流排和电压小母线，在断开其它连接支路时，对地的绝缘电阻不小于10m。8.5.3 介电强度 设备应能耐受工频电压和雷电波短时冲击电压试验，其耐受电压的值见表7。表7额定绝缘电压额定工作电压交流均方根值或直流（v）工频试验电压（kv）冲击电压（kv）601.01603002.053006002.5128.6产品各部件的温升，不超过dl/t 459的要求。8.7铭牌内容应符合dl/t 459的要求。8.8设备应具有微机充电程序，微机长期运行程序，交流中断程序。8.9振荡波抗扰度（抗高频