直流电源技术规范书

安宁市裕青鑫峰投资有限公司110kV裕青鑫峰总降工程220V直流操作电源（不含蓄电池）交流不间断电源一体化装置技术规范书云南电力设计咨询研究院2011年1月总则本设备技术规范书适用于110kV裕青鑫峰总降工程电力用直流和交流一体化不间断电源设备的功能设计、结构、性能、安装和试验及验收等方面的技术要求。本设备技术规范书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，投标方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。投标方应仔细阅读本技术条件书阐述的全部条款。投标方提供的直流系统应满足技术条件书的技术要求。如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有任何异议，都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。投标方应保证所供货不存在侵犯第三方知识产权问题。本设备技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。本设备技术规范书经买、卖双方确认后可作为合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。本设备技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。投标方所提供的设备至少有三年五套连续成功的商业运行业绩，投标方在投标书后附上近三年的业绩表。业绩表中所列设备的型号与投标方拟提供的设备型号相同，业绩表中应提供联系方式以供核查。应遵循的主要现行标准：下列标准所包含的条文，通过在本技术协议中引用而构成本协议的条文。下列标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本技术协议的各方应使用下列标准的最新版本。DL/T1074-2007《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》DL/T5044-《电力工程直流系统设计技术规定》DL/T720-2000《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》GB/T2900.11-《电工术语蓄电池名词术语》GB/T2900.32-《电工术语电力半导体器件》GB/T2900.33-《电工术语电力电子技术》GB4208-《外壳防护等级》DL/T637-《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》DL/T459-《电力系统直流电源柜订货技术条件》NDGJ8-《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T724-《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T781-《电力用高频开关整流模块技术规定》DL/T5120-《小型电力工程直流系统设计规程》电安生[1994]191《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国电调[2002]138号《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》云南电网公司《云南电网电气设备装备技术原则》环境条件及工程条件2.1环境条件2.1.1环境温度：－15℃-+402.1.2相对湿度：85%；2.1.3抗地震能力：VIII度地震动峰值加速度：0.2g；地震动反应谱特征周期：0.40s；2.1.4 海拔高度：2000m系统概述变电站直流电源系统采用电力用直流和交流一体化不间断电源设备来实现。对于变电站来说，控制和操作用的交流不间断电源和直流操作电源的可靠性是至关重要的，它们是整个站内用电设备的动力来源。一旦它们发生故障，将会导致微机控制系统失灵和操作开关拒动等等事故，对安全生产造成极大危害。将二者整合为一体，实现统一监控和远程监控，这对于变电站智能化管理是必不可少的，是变电站电源发展趋势。一体化电源装置主要技术特征有：UPS电源和直流电源共用蓄电池，减少运行维护工作量，提高供电可靠性，提高站用电源整合机制；通过统一的通讯接口实现对直流操作电源和交流不间断电源的远程监控，建立站用电源网络监控平台，提高直流电源和UPS电源的智能化、网络化监控；UPS负载短路时不关机、不中断供电；UPS监控器具有智能化防误操作的模拟显示屏，可有效防止由于误操作而导致停电事故；UPS的输入和输出均具有工频隔离变压器，从而保证交流侧的任何异常不会影响直流操作电源的对地绝缘。电力用直流和交流一体化不间断电源设备系统框图入下所示：一体化电源直流操作电源（DC）配置及接线220V直流操作电源包括蓄电池组、蓄电池充电器、直流配电柜、蓄电池柜等。充电器采用高频开关型，具有稳压、稳流及限流性能。直流馈线采用辐射状供电方式。直流系统额定电压：220VDC直流系统接线：单母线接线，辐射状供电，接一组蓄电池和一套高频开关。蓄电池组数及容量：1组/200Ah220V104只高频开关电源数量及容量：3+120A/台2.2.3.1高频开关电源型式：高频开关电源交流输入：三相380V±15%50HZ±10%双回自动切换直流输出：额定电压220V额定输出电流：60A高频开关电源输出电压调节范围：198～320VDC连续可调输出电流调节范围：0～100%Ie输出稳压精度为：±0.5%输出稳流精度为：±0.5%纹波系数：±0.5%装置效率：≥94%适用范围：所内各主要元件的操作、控制、继电保护、事故照明和直流常明灯。一体化电源装置电力专用UPS配置及接线电力专用UPS包括交流输入输出工频隔离变压器、整流器、逆变器、静态转换开关、手动旁路开关和交流配电单元等。UPS的静态切换时间4ms。本工程要求UPS不带蓄电池，直流电源来自站内直流系统。交流输出额定电压：220VACUPS数量及容量：5kVA/台1台2.2.4标称交流输入电压： 220V±15％直流输入电压220V±10%单机输出电压220VAC输出功率因数0.8输出电压稳压精度：220V±2%过载能力： 120%10min 150%10S关机转旁路直流电源切换时间：<4ms输出功率因数：0.8噪音： <55dB效率： ≥85%技术参数和性能要求总的要求一体化电源设备的基本参数和技术指标应满足《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》要求。所有的元器件必须选用具有生产许可证的合格产品，其性能应符合该元器件技术条件的规定。各柜体应设保护接地，接地处应有防锈措施和接地标志；柜内元器件的安装应整齐美观，应考虑散热要求及与相邻元件之间的间隔距离，并应充分考虑电缆的引接方便。一体化电源设备应具有遥信、遥测、遥控、遥调功能，留有与变电所监控系统或远方控制中心的数字接口，并提供便于转换的国标或部颁标准的通讯规约，满足无人值守变电所的要求。四遥的基本功能见表一：表一：四遥功能整流模块交、直流配电UPS电源遥测单个模块的输出电压、电流三相电压母线电压、电流电池充/放电压、电流充电机输出电压、电流浮充电流直流输入电压、电流交流输入电压、电流、频率交流输出电压、电流、频率遥信正常工作状态故障工作状态交流输入过压、欠压、过流及停电控制、母合闸母线过压、欠压直流母线正、负极绝缘低熔断器熔断、开关状态、系统异常等输入电压低报警旁路交流电源电压低报警旁路位置报警直流供电方式报警静态开关故障报警遥控单个电源模块开机、单路电源模块开、关机、电池均充、浮充转换遥调调压浮充电压调压均充电压调节充电限流值总输出电流稳流值高频开关电源柜的技术要求采用高频开关电源柜作蓄电池的充电，浮充电装置应具有稳流、稳压、精度高、纹波系数小、安装调试简单，运行维护方便的特点。主要功能：高频开关电源采用微机型高频开关电源，模块并联组合方式供电，高频开关电源由微机总监控器和电源模块组成。模块可带电插拔，单个模块输出为220V，20A，每套高频开关电源组装在一面柜内。高频开关模块的数量应能满足容量要求，采用N＋1热备份方式，当任一模块发生故障时，系统应报警，而不影响系统的正常运行。散热方式为风冷，20A/220V模块噪音小于39dB，20A/220V模块满载温升16K。微机控制高频开关电源应采用微机控制，满足对蓄电池组的初充电、浮充电和补充充电的要求。高频开关电源应有自动控制（微机监控单元）和手动控制两种方式，当自动控制单元故障或检修时，转入手动控制，按浮充方式运行。微机控制的自动化程序应具有以下功能：初充电程序：首先对蓄电池以恒流（0.1C10）充电，当电压上长到设定电压时自动转为恒定充电，当恒压充电电流小于整定值（0.01C10）时，3小时后发出初充电完毕信号并自动转为浮充电。正常充电程序：正常以恒定电压对蓄电池进行浮充电，并能根据环境温度对浮充电压进行补偿。均衡充电程序：在正常浮充电运行状态下，每间隔3~12个月（可根据用户要求整定），微机控制高频开关电源自动由浮充电状态转入均衡充电状态。均衡充电时，首先对蓄电池以恒流（0.1C10）充电，当电压上长到系统最高允许电压时自动转为恒压充电，当恒压充电电流小于整定值（0.01C10）时，3小时后自动返回到浮充电状态。交流失电后补充充电程序：当高频开关电源交流失电后恢复供电时，能根据交流失电期间蓄电池的事故放电容量进行补充充电。当失电期间事故放电容量不大于设定值时，交流恢复供电后自动转为浮充电方式运行；当失电期间事故放电容量大于设定值时，交流恢复供电后按均衡充电程序对蓄电池进行补充充电，在此过程中自动记录对蓄电池的充电容量，当为恒压充电状态且充电容量达到蓄电池放电容量时，自动转为浮充电运行。高频开关电源柜上配置集中监控器。该监控器对交流配电进线、整流模块都应监控，通过馈线开关状态采集模块对各直流馈电回路进行监视，并对蓄电池进行全自动监测及管理。监控单元对报警的检测应在20mS内完成，并做出相应的控制。监控单元应留有开关量输入接口，以便将直流系统其它需监测的开关量输入，监控单元具有“遥测、遥控、遥信、遥调”功能，并按用户规定的通讯口传送到现地局域网或异地计算机，以实现集中监控。直流系统采用微机控制管理，对蓄电池进行智能管理，可检测单体电池电压，控制高频开关电源实现对蓄电池的自动浮充及均充，并实现浮充电压自动温度补偿。UPS电源的技术要求采用工业级UPS，输入及输出应有隔离变压器。UPS电源应具有自动检测、诊断、记录功能。装置应是微机型，采用模块化设计。UPS面板上应具有控制和监测盘，通过LCD显示屏能显示运行状态、运行参数和各种报警信号。UPS装置具有事故记录功能。可进行编程、整定和修改功能。UPS提供重要信号的输出接点。UPS应具有双工通信功能，通过标准接口(RS-485，IEC-870-5-103规约)与一体化监控器连接通信。UPS装置面板上设有各种运行和故障显示。内容至少包括：a)运行显示：1)直流回路电流和电压2)UPS输入和输出电压3)UPS输出电流4)负载百分比b)面板报警显示：1)输入电压低报警2)旁路交流电源电压低报警3)旁路位置报警4)直流供电方式报警静态开关故障报警过压和欠压保护功能当输入过压时，系统应具有过压关机保护功能，输入恢复正常后，应能自动恢复原工作状态；当输入欠压时，系统应具有欠压保护功能或输入自动切换功能，输入恢复正常后，应能自动恢复原工作状态；当输出过压时，UPS应具输出自动切换功能，故障排除后，应能自动恢复原工作状态；当输出欠压时，UPS应具输出自动切换功能，故障排除后，应能自动恢复原工作状态。过载和短路保护功能UPS输出功率超过额定值的105％到125％，运行时间大于或等于10min后自动转旁路，故障排除后，应能自动恢复工作；UPS输出功率超过额定值的125％到150％，运行时间大于或等于1min后自动转旁路，故障排除后，应能自动恢复工作；UPS输出功率超过额定值的150%或短路时，应立刻转旁路。旁路开关要有足够的过载能力使配电开关脱扣，故障排除后，应能自动恢复工作。原则上配电开关的脱扣电流应不大于装置额定输出电流的50%。一体化电源监控装置的功能要求微机集中监控装置是一体化电源装置的监控、测量、信号和管理系统的核心部分。装置能根据直流系统运行状态，综合分析各种数据和信息，对整个系统实施控制和管理，并与各子系统进行通信。作为一体化电源设备的总监控器应能同时监控直流电源、UPS、蓄电池组和配电状态等，应能对蓄电池、充电装置、UPS等的运行方式进行设定。根据设定，对被监控对象的控制、调节和运行方式变更实施管理，并可实现自动和手动控制选择。微机集中监控装置应配有2个RS485MODBUS协议串行通讯口（暂定，最终接口方式、数量和通讯协议由招标方确定），一体化电源装置的所有信息(包括：各子系统运行状态、蓄电池状态、绝缘状态、接地故障、电源故障、系统故障等)应能通过通讯接口与电气监控系统通讯管理机通信。集中监控装置应提供各子系统运行状态、蓄电池状态、绝缘状态、接地故障、电源故障、系统故障等重要信号的硬接点输出，接点容量220VDC，1A。装置能适应一体化电源系统各种运行方式。具备人机对话功能，与成套装置中各子系统通信，并可与上位机通信。保护和故障管理功能根据被监控设备的工作状态和参数变化趋势，及时、准确判断异常或故障类型，并自动实施异常工况限制、故障保护和声光报警显示功能；报警应分为紧急报警和一般报警两类，系统异常或故障时应自动或人工转入报警画面。紧急报警信号至少应包括：蓄电池熔断器故障、断路器脱扣、直流母线电压异常、直流系统接地、整组充电机故障、逆变器故障、交流母线电压异常等。监控装置应提供用于信号报警输出的无源触点。交流输入过压、欠压、缺相；交流输出过压、欠压；直流母线过压、欠压；蓄电池组过压、欠压；蓄电池组出口熔断器熔断或断路器跳闸；直流母线绝缘故障；馈线断路器跳闸；充电浮充电装置故障；UPS装置故障；绝缘监察装置故障；监控装置故障。直流系统接地电阻、对地电压及其接地支路编号；充电浮充电装置运行状态；UPS运行状态；直流绝缘检测仪直流屏上装设微机型接地检测仪，采用直流原理，不向母线注入交流信号。绝缘监测仪的主要功能为通过绝缘监测信号采集模块、母线测量模块以RS485总线的形式对直流电源系统的各个馈线支路、母线进行数据采集、实时运算，并将数据传送到绝缘监测仪，绝缘监测仪对这些参数实时监视并显示，用户可根据实际运行情况对各个监测单元进行组合配置，以达到最佳使用效果；可同时监测两段母线绝缘情况，可监测每段母线支路绝缘状态。一体化电源设备的技术要求接线方式直流母线应采用单母线运行方式，蓄电池组经保护电器接入母线。外部放电设备经保护电器直接与蓄电池并接。一体化电源屏配置一体化电源屏应包括充电装置进线、蓄电池进线、母线分段、放电试验、UPS进线、馈线开关等开断设备。组屏按充电装置屏、UPS及馈线屏、蓄电池屏原则设置。阀控式密封铅酸蓄电池要安装在蓄电池屏内，放置于户内。网络设计每套一体化电源系统的交流电源输入回路应采用双回，且能自动切换，在切换后输入高频开关整流模块和UPS电源模块前均需配置防雷设施，直流母线需加二次防雷。一体化电源屏直流回路的操作与保护设备采用施耐德直流型自动空气开关，交流回路的操作与保护设备采用施耐德交流型自动空气开关。设备应有20路直流合闸回路，每路空气开关额定电流32A。设备应有50路直流控制回路，每路空气开关额定电流16A。设备应有24路交流馈线回路，每路空气开关额定电流16A。每一回路需有指示灯，空开带报警接点。一体化电源设备供货范围序号名称规范数量备注1高频开关电源柜60A/220V1面2蓄电池屏不含蓄电池2面200Ah3UPS及220V直流/交流馈线屏2面屏柜、装置要求屏的尺寸：高X宽X深=2260mmX800mmX600mm；屏的颜色：RAL7035。柜内所安装的元器件具有试验报告和合格证，装置采用金属机箱，机箱采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施，机箱不带电的金属部分应在电气上连成一体，并可靠接地，装置中的插件牢固、可靠、可更换，带电插拔时，交流电流回路不开路，交流电压回路不短路，直流回路不短接，且插件有锁紧措施，插拔式电流端子接触电阻不大于0.01欧姆，屏柜包括所有安装在屏上的插件、插箱及单个组件满足防震要求，插件、插箱有明显接地标志，所有元件排列整齐、层次分明，便于运行调试、维修和拆装，并留有足够的空间，带有调整整定值的插件，其调整机构有良好的绝缘设施。屏柜下方设有两块接地铜排，规格为25x4mm2，一块铜排与屏柜体连接，一块铜排与屏柜体绝缘，屏柜必须有接地端子，接地端子为压接型，可接截面不小于25mm²柜体防护等级IP30级，选用高强度钢结构组合结构，柜体采用全封闭结构，并充分考虑散热要求，屏柜前开门带锁，并有透明窗。所有屏柜具有足够的支撑强度，并提供说明书，以保证能够起吊、运输、存放和安装设备，提供安装固定的地脚螺栓孔。屏上的所有设备均有铭牌或标签框，以便识别。以上仅列出对屏柜的部分要求，屏柜需满足DL/T720-2000《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》装置内部回路的工作电压不应超过250V，配线的耐压不小于500V，采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线，屏内配线的最小截面积不小于1.5mm²，交流电流、直流回路最小截面不小于4mm²，交流电压回路最小截面不小于4mm装置内部的端子排间有足够的绝缘，所有端子的额定值为1000V、10A，压接型端子，应提供交流电流、交流电压的二次回路试验端子，便于断开或短接各保护装置的输入和输出回路，一个端子孔只允许接入一根导线。装置内部的端子排及设备的布置应保证各套保护的独立性，即一套保护退出时，不影响其他保护的系统正常运行，柜内设横向及竖向导线槽，以便固定配线及电缆，对外电缆连线均应通过端子排，所有设备都方便外部电缆从屏底部进入。试验设备的制造和试验应遵循现行的有关国家标准及规程规范，并满足本协议所列的环境条件要求，每台设备的试验报告随机交付验收。对于那些必须按制造厂的规定才能进行更换的部件和插件应有特殊的符号表示。型式试验在下列任一情况下，装置须进行型式试验新设计投产的成套装置（包括转厂生产），在鉴定前进行新产品的型式试验。连续生产的装置，每5年对出厂检验合格的装置进行一次型式试验。当改变制造工艺或主要元件，而影响屏的性能时，均对首批投入生产的合格品进行型式试验。出厂试验为考核产品性能，保证产品性能符合型式试验中相应的试验要求，每套装置均进行出厂试验，经质量检验部门确认合格后方能出厂，并具有证明产品合格的出厂证明书。试验项目：一体化电源的型式试验和出厂试验项目见表5-1：表5-1、试验项目序号检验项目直流电源UPS型式试验出厂试验型式试验出厂试验一般检查√√√√电气绝缘性能试验绝缘电阻测量√√√√工频耐压试验√√√√冲击耐压试验√—√—防护等级试验√—√—噪声试验√—√—温升试验√—√—蓄电池组容量试验√√——事故放电能力试验√———负荷能力试验√———连续供电试验√———电压调整功能试验√√——稳流精度试验√√——稳压精度试验√√√√纹波系数试验√√√√并机均流性能试验√√√√限压及限流特性试验√√——效率及功率因数试验效率试验√—√—输入功率因数试验√—√—报警及保护功能试验绝缘监察试验√√——电压监察试验√√——故障报警试验√√√√过压和欠压保护试验√√√√过载和短路保护试验√—√—监控装置试验控制程序试验√√——显示和检测功能试验√√√√保护和故障管理试验√√√√三遥功能试验√√√√自检和人机对话功能试验√√√√电磁兼容性试验振荡波抗扰度试验√—√—静电放电抗扰度试验√—√—电快速瞬变脉冲群抗扰度试验——√—浪涌(冲击)抗扰度试验——√—谐波电流试验√—√—动态电压瞬变范围试验——√—瞬变响应恢复时间试验——√—同步精度试验——√—频率试验——√√电压不平衡度试验——√√电压相位偏差试验——√√电压波形失真度试验——√√总切换时间试验——√—旁路输入隔离变压器和调压器试验——√√现场试验投标方派技术人员参加现场投产试验和检查，费用由投标方自理。在试验和检查中发现元件、部件损坏，我方负责调换，机械结构损坏，我方负责修理。除完成上述表5-1试验外还完成整组试验和其它必要的试验。技术服务项目管理合同签定后，投标方应指定负责本工程的项目经理，负责协调投标方在工程全过程的各项目作，如工程进度、设计制造、图纸文件、制造确认、包装运输、现场安装、调试验收等。技术文件投标方在定货前向招标方提供一般性资料如：鉴定证书、报价书、典型说明书、屏布置图、系统原理图和主要技术参数。设计方在收到图纸后2周内返回主要确认意见，并根据需要召开设计联络会。投标方在提供确认图纸时必须提供为审核该张图纸所需的资料。招标方有权要求投标方对其图纸中的任一装置任一部件作必要修改，在设计图纸完成之前应保留设计方对投标方图纸的其它确认权限，而招标方不需承担额外费用。在设计联络会后14天内，投标方应提供全部正式图纸的最终蓝图和所有图纸的ACAD光盘及其相关的支撑软件，资料提供8份（包括CAD2004版的图纸光盘）：在合同签定7天内，投标方提供下列技术文件2份以供确认。系统组屏方案设计图及组屏设计说明。组屏设计包含空气开关、刀开关、熔断器、微机绝缘监察装置及其CT等设备。屏柜正面图及设备布置图：应表示外型尺寸、屏内设备布置尺寸及比例、正面图及总重量、运输尺寸和重量及其它附件。基础图：应注明屏的尺寸、基础螺栓的位置和尺寸等。所有屏