电化学储能电站的安全管理

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电化学储能电站的安全管理电化学储能电站的安全管理概述人员、机具、作业环境管理设备安全管理

重点事项

...........................................................................................目的

电化学储能电站作为新型的储能形式，在构建新型电力系统中的作用很大，其安全管理也愈发重要，已上升至国家战略层面。为做好电化学储能电站的建设运营，有必要对电站建设运营期的安全管理进行总结，以便今后工作的更好开展。概述

（一）总的原则1、队伍、人员进入现场前，需经三级安全培训合格。2、每周安全日活动3、执行“三讲一落实”（讲任务、讲风险、讲措施、抓落实）4、安全事故“四不放过”处置原则

（事故原因未查清不放过、事故责任人未受到处理不放过、事故责任人和广大群众没有受到教育不放过、事故没有制定切实可行的措施不放过）5、持续有效开展双重预防体系建设，开展隐患排查治理和风险分级管控。

一、人员、机具、作业环境管理

（二）施工阶段1、存在的主要安全风险电化学储能电站施工涉及到工程施工的方方面面，主要存在的风险有施工人员变化大、年龄差距大、文化等级参差不齐、遵章守纪意识欠缺、交叉作业较多、施工用电不规范、模板和脚手架作业不规范、高处作业意识差、吊装作业不规范、施工用工器具管理欠缺、人员劳动防护意识差等。

一、人员、机具、作业环境管理一、人员、机具、作业环境管理2、采取的主要措施2.1加强人员的准入管理2.2加强施工用工器具的准入管理2.3强化早会和收工会管控2.4规范重大项目安全措施制定和执行2.5高空作业人员需系好安全带，并配备安全网。2.6操作机械设备前，必须经过专业培训，并熟悉操作规程。2.7机械设备运行时，禁止非操作人员靠近。2.8定期对机械设备进行维护和检查，确保其安全可靠。一、人员、机具、作业环境管理2.9施工现场的化学品必须妥善存放，防止泄漏。2.10使用化学品时，必须佩戴相应的防护装备。2.11熟悉化学品的应急处理措施，如泄漏、火灾等情况。一、人员、机具、作业环境管理（二）调试运行阶段1、严格执行“两票三制”，即严格执行工作票、操作票、交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。2、把好调试方案、运行规程的编制审批关，严格执行审批的方案和规程。3、做好个人防护所有进入施工现场的人员必须正确穿戴安全帽、防护眼镜、绝缘手套和防护鞋。4、电气安全4.1在进行电气作业前，必须确保断电，并使用验电笔确认无电。4.2严禁在未采取绝缘措施的情况下接触任何带电设备。一、人员、机具、作业环境管理4.3所有电气工具必须定期检查，确保其绝缘性能良好。二、设备安全管理电化学储能系统的设备主要分为直流侧储能系统、变电站交流升压系统和站用电系统、二次保护控制及涉网系统、消防系统。（一）直流侧储能系统

主要有储能电池仓、PCS升压一体机。储能电池仓系统由9个电池簇并联组成，包含电池模组、电池架、BMS、液冷系统、

消防系统、集装箱等。其中，电池组采用模块化设计，每个电池组为52S1P。每个电池模组配置一个电池管理单元(BMU)，对单体电池的电压、温度等参数进行检测；每一个电池簇由8个电池模组串联组成，共416S1P。

电芯之间、电池簇之间采用铜排连接。

电池模组内部安装液冷板，分别连接液冷管道，形成闭环液冷循环系统。

本项目采用液冷集装箱系统，整个集装箱安装3.354MWh储能电池(配置容量),采用20尺集装箱，电池舱采用二合一拼装方式，组合后电池舱为40尺集装箱。

二、设备安全管理1、存在的主要安全风险

电池热失控，热失控往往是由于锂离子电池在发生了挤压变形、穿刺或者高温炙烤等导致隔膜被破坏引发正负极短路，或者由于电池外部短路，锂离子电池内部短时间内积累了大量热量，引发正负极活性物质和电解液等发生分解，导致锂离子电池起火和爆炸。

变流器异常升温导致运行异常甚至火警事件。

电池连接板压接不良导致的温度异常。

冷却系统连接处密封不良或管路老化导致冷却液渗漏。二、设备安全管理2、采取的主要措施2.1选用优质大厂的同一批次的产品，从源头控制产品的质量。2.2控制好设备基础的制作工艺，确保设备基础平整，避免因基础不平导致的设备变形。2.3控制好吊装工艺措施，避免因不合理吊装导致的设备变形。2.4做好电芯、PACK组、电池簇的调平工作，尽最大努力减少电池间的环流，避免因环流过大导致的热失控。2.5控制好设备间电缆的连接措施，避免因接错线导致的短路。二、设备安全管理2.6做好设备仓的密封管理，避免因水汽、灰尘进入导致的短路引发电池热失控。2.7做好冷却系统的调试和运行管理，防止因环境温度过高引发电池热失控。2.8做好设备仓进出口、电缆沟道的防火封堵，以免引“发火烧连营”。2.9做好电缆的分沟、分层敷设，避免一二次、强弱电互相干扰引发的异常。2.10做好调试、运行期间的充放电管理，控制充电电流，避免因电池过充过放引发的电池故障。2.11备用的水消防系统正常时不要接入，如采用水消防则要采取好误喷水的措施，避免因水误喷导致的电池短路。二、设备安全管理2.12做好日常设备参数监测分析，提高参数偏差的敏感性，对异常部件及时检查维修。2.13加强冷却系统的日常巡检维护，保证系统安全正常可靠运行；提高冷却液泄露检查的敏感性，及时发现并消除泄漏点。2.14加强PCS舱温度监测，及时采取降温措施，特别是夏季高温季节的降温措施，保证设备正常运行。二、设备安全管理（二）变电站交流升压系统和站用电系统主要有升压变压器、高低压开关柜、站用变压器、接地变压器等组成，这些都是很成熟的电气设备，存在的主要风险是相序核对不准确、安全防护设施不全、接线错误、接触不良等。采取的主要措施是加强工艺、措施的制定执行，做好各阶段的调试试验工作，确保不漏项、不削项；加强日常巡检测温，及时发现异常。二、设备安全管理（三）二次保护控制及涉网系统主要包含各保护、自动远动、调度自动化、信息通讯、设备控制等，都是很成熟的设备，存在的主要风险是误整定、误接线、误碰等。采取的主要措施1、做好定值的计算审批。2、做好调试和传动措施的审批、执行。3、做好人员的培训交底和现场工艺管控。4、做好日常巡检。二、设备安全管理（四）消防系统主要有储能系统的专用消防系统和站用常规消防系统构成。消防系统是储能电站至关重要的避免事故扩大的手段之一，在调试初期首先保证消防系统投入正常运行是首要工作。存在的主要风险是设备调试期间系统带压消缺易发生人员伤害事件。采取的措施是严格执行相关安全规程，带压不作业。二、设备安全管理（五）全钒液流系统1、密封性问题：在运转过程中，电解质需要泵体加压促进流动，导致其在压强较大时密封性差，在酸、碱及氧化剂等介质中易刻蚀，缩短了电池的使用寿命。2、特定温度下五价钒沉淀问题：在使用过程中，在某一特定的温度下，五价钒会在电解液中沉淀，从而阻塞流道，影响全钒液流电池的正常运转。3、电解液稳定性问题：当钒电池在高温（40℃以上）或者低温（10℃以下）环境下，电解液会变得不稳定，影响电池的容量，并可能造成管道堵塞，最终导致电堆的损坏。4、环境与健康风险：全钒液流电池的电解液是无机物，如果发生电解液的“跑、冒、滴、漏”，加上通风不畅的情况下，电解液中的稀硫酸气会对厂房内的金属物进行腐蚀，电解液泄露后如不能及时清理，将污染周边的水土。此外，人员在安装、调试或对泄露处理过程中，皮肤接触到电解二、设备安全管理液，会有伤害。5、热管理问题：若散热系统出现问题，电解液运行温度超过50℃以上，会析出五氧化二钒颗粒，有剧毒。6、电池系统运行中可能产生微量氢气等危险性气体。采取的措施：1、电解液失衡防控：定期将正、负极电解液混合，以保持电解液的平衡。2、高温和低温条件下的稳定性防控：改良支撑电解质、加入添加剂以及做好热管理，以保证系统安全稳定运行。3、危险性气体防控：配备相应的气体排放或处理装置，控制危险气体的浓度在安全范围内。4、危险性液体泄漏防控：安装具有收集、循环利用或安全处理危险液体功能的装置。二、设备安全管理5、监控设备及报警装置：电池系统在合适的位置应有必要的监控设备及报警装置，以及时发现并处理潜在的安全隐患。6、加强日常巡检，及时发现并消除系统的“跑、冒、滴、漏”现象。7、做好个人防护，穿着、佩戴专用工作服、口罩、手套、工作鞋、眼罩等，现场安装洗眼器，保证冲洗用水。防止触电的监督要点1.电源配备◆在安装现场应配备符合安全要求和负荷需要的专用电源盘。◆电源盘上级电源应配备有防止短路和接地的保护。。◆电源盘内部各支路应配备相应的保护。◆电源盘内的各支路负荷应分组清晰、编号明确。◆电源盘内的各支路负荷火线、零线、地线应色标正确。◆电源盘内的各支路插座、接线柱应相标正确。◆电源盘内的各支路插座应配备专用插头防止触电的监督要点2.电源接取◆在电源盘内接线必须由电工进行。接线后要贴上临时用户标志。◆用电单位必须备有就地临时电源盘。在临时电源盘上进行接线，必须是电工进行。◆从电源盘内接取下级电源，必须将零线、地线一并接引，不得在就地人工制造零线和地线。◆就地临时电源盘应有防火、防雨、防误碰的措施防止触电的监督要点3.电源接引◆从电源盘接引电源必须使用电缆。◆敷设临时低压电源线路，应使用绝缘导线。架空高度室内应大于2.5m，室外应大于4m,跨越道路应大于6m。◆严禁将导线缠绕在护栏、管道及脚手架上。◆用电就地的电源线应有防止踩踏、辗轧、磨损、切割、灼烫、浸泡的措施◆手持电动工器具的引线不得有接头。要一闸一保护。防止触电的监督要点4.安全用电◆所有拆接线工作，必须在停电状态下进行。◆检修用电设备时必须验电。◆用电就地的电源线应有防止踩踏、辗轧、磨损、切割、灼烫、浸泡的措施。◆手持电动工器具的引线不得有接头。要一闸一保护。◆使用非“回”型电器，必须使用三眼插头。◆电源盘、箱，自身必须良好接地，标志清晰。◆工器具使用间歇，必须停电。

高处作业的监督要点

1.凡在离地面2m及以上的地点进行的工作，都应视作高处作业。高处作业要有三措。人员应穿防滑鞋。2.担任高处作业人员必须身体健康。患有精神病、癫痫病及经医师鉴定患有高血压、心脏病等不宜从事高处作业病症的人员，不准参加高处作业。凡发现工作人员有饮酒、精神不振时，禁止登高作业。3.高处作业均须先搭建脚手架、使用梯子、移动平台等措施，防止工作人员发生坠落。

4.在没有脚手架或者在没有栏杆的脚手架上工作，高度超过1.5m时，必须使用安全带，或采取其他可靠的安全措施。（包括虽有脚手架，但仍需攀爬）5.安全带在使用前应进行检查，并应定期(每隔6个月)按批次进行静荷重试验；试验荷重为225kg，试验时间为5min，没有变形破坏，标签应完好。6.安全带的挂钩或绳子应挂在结实牢固的构件上，或专为挂安全带用的钢丝绳上。禁止挂在移动或不牢固的物件上。高处作业的监督要点高处作业的监督要点

7.在进行高处工作时，不准在工作地点的下面通行或逗留；工作地点下面应有脚手架围栏或装设其他保护装置；防止落物伤人。如在格栅式的平台上工作，应采取防止工具和器材掉落的措施。8.不准将工具及材料上下投掷，要用绳系牢后往下或往上吊，以免打伤下方工作人员或击毁脚手架。9.上下层同时进行工作时，中间必须搭设严密牢固的防护隔板、罩棚或其他隔离设施。工作人员必须戴安全帽。高处作业的监督要点

10.移动平台工作面四周应有1.2m高的护栏。11.使用铝合金快装脚手架前，应认真检查组件有无损坏、变形，扣件有无损坏变形。严禁超载使用。12.坑内作业也要当做高处作业对待。13.如遇到场地上有孔洞，洞口应装设盖板并盖实，表面刷黄黑相间的安全警示线，以防人员行走踏空坠落。高处作业的监督要点

14.孔洞盖板掀开后，应装设刚性防护栏杆，悬挂安全警示板，夜间应将洞口盖实或装设红灯警示，以防人员失足坠落。15.工作中若要使用梯子，应使用两端装有防滑套的合格的梯子，梯阶的距离不应大于40cm，并在距梯顶1m处设限高标志。使用单梯工作时，梯子与地面的斜角度为60°左右，梯子有人扶持，以防失稳坠落。16.如果借助现场设施立足，要注意立足点的强度。高处作业的监督要点

17.临边作业、悬空作业风险较大的，在作业点下方应布设安全平网。安全平网下部应悬空，留出缓冲空间，不应铺设在钢梁上。安全平网的受力点必须使用架杆架材专门搭设，并将平网四边均匀地固定在大横杆上（线式固定），不得利用登高脚手架固定安全网。动火作业的监督要点

1.动火前的准备和检查。◆所用的电焊机、线缆、气瓶、焊把、火把应检查良好。◆动火地点的易燃物应清理干净。◆动火前应对易燃气体进行检验。（使用不同的表计）

动火作业的监督要点1.动火前的准备和检查。◆电焊机外壳接地线应可靠接地。导线绝缘良好。◆电焊机一机一闸，工作正常，且回流线完整。不得以设备或钢架当回流线。焊机不准进入容器内。◆气瓶必须检验合格，充装气体必须合格，标签齐全。◆气瓶减压器正常。乙炔气体的回火阀齐全。◆气瓶间距足够，固定可靠。◆在木质脚手架上焊接必须有防止引燃架材的措施。动火作业的监督要点2.

动火中的注意事项◆焊工本人必须有资格。不准将带电的焊线缠在身上。◆焊工本人必须按规定着装（护镜、绝缘鞋、手套）。◆灭火器放在现场备用。◆在高处动火时，必须有防止焊火或焊渣飞溅的措施。下方有通道时在地面围挡，有可燃物时应移走或遮盖。◆动火前确认动火设备中的易燃介质排放干净，系统可靠隔离（加堵板或拆开法兰）◆电焊不得在气焊上方同时作业。容器内不得气电同焊

动火作业的监督要点2.动火中的注意事项◆室内、容器内或深坑内动火焊接，必须保持可靠通风。◆不准在梯子上长时间焊接。高处作业应系安全带。◆不准对着人敲打焊渣。禁止在带压设备和重要设备上引弧。◆露天焊接必须对焊火进行围挡，防止影响周边人员。◆严禁边吊边焊。◆严禁在油漆未干的设备上动火焊接。◆严禁在内部涂有易燃材料的脱硫塔等设备外部焊接。动火作业的监督要点3.动火后的注意事项◆焊工应确认现场没有残余火种后方可离开现场。◆焊机的拆接线必须由电工进行。。◆为方便焊接而拆开的护栏等设施，焊接完应立即恢复。◆为焊接而架设的照明、通风、架下围挡等设备，焊接完后应立即拆除。◆动火间歇时，必须断开焊机电源、关闭气瓶阀门。临近带电体作业1.参建单位应制定临近带电体作业安全环保管理办法或工作流程；2.临近带电体作业前应编制专项施工方案或专项安全技术措施，向作业人员进行技术交底，并按规定办理安全施工作业票；3.临近带电体作业必须大于最小安全距离，与带电体最小距离不能满足安全距离时，应采取停电作业；作业时应设专人监护，并设置明显的警示标识；4.电气作业人员应持证上岗；5.临近带电体作业人员应掌握触电急救方法和人工心肺复苏法；6.邻近带电体作业必须设置监护人，监护人不得直接操作。作业环境复杂时应增设监护人；临近带电体作业7.作业应在良好天气下进行。雷雨、冰雹、大雾、雾霾、风力大于5级时，不得在室外进行临近带电体作业；8.传递物品时应使用绝缘绳索；9.作业人员及其安装、使用的工器具、设备、材料与带电体之间应采取绝缘隔离措施；10.作业过程中带电设备突然停电时，仍应将其视为带电；11.严禁使用无绝缘防护的金属材质工器具，严禁使用绝缘损坏的电气工器具；12.工作结束后施工现场应清理干净，退出绝缘隔离措施。储能电站运维安全事项1、锂电池、锂电池模组、锂电池簇在检修、维护、停运状态下均视为带电设备，应严格执行防触电、防短路措施，防止人员触电和设备损坏。在对设备进行维护或检修时，必须保证至少2名人员在现场。2、条储能系统正常维护或检修时，必须执行关机操作，储能系统顺利退出运行后，再对设备执行维护或检修操作。在储能系统交直流侧开关均断开后，必须至少等待15分钟，方可对储能系统进行维护或检修等操作，操作设备前，应穿好个人防护用品。3、步入式电池舱内应确保逃生通道完全畅通，逃生通道禁止堵塞和占用，进入电池舱室内前应进行15分钟以上通风。消防系统启动后，安全隐患未消除前，人员应撤离至安全区域，严禁打开电池舱门。储能电站运维安全事项4、凡是可能发生人员徒手侵犯带电安全距离的室外电气设备，必须加装安全围栏；高压配电装置必须具有“五防功能”；电气设备的检修作业指导书中，必须包括防误装置的检查、检修和试验等内容，设置质检点，运行中的缺陷要限期整改，并做好临时措施。5、严格门锁、盘柜锁及钥匙的管理，建立微机五防闭锁解锁钥匙、配电室、变电站、带电设备盘柜等专用钥匙的管理制度；严格钥匙集中定置管理，严格使用审批；涉及解除闭锁的钥匙必须封存，由主管生产领导（或总工程师）批准使用；检修维护须凭工作票经当班负责人批准，巡回检查须经当班负责人批准；带电设备盘柜门必须锁好，钥匙使用须经站长批准。6、进入电池舱时，佩戴隔音耳罩。液流电池室内应配备安全眼镜、防护手套、吸酸棉、防酸服、耐酸鞋、绝缘鞋、绝缘手套等防护用具、洗眼器及冲淋装置。储能电站运维安全事项7、巡检过程中要穿绝缘鞋，雷雨天气不应靠近避雷器和避雷针。8、大风、雷雨、沙尘等恶劣天气不得对电池舱内设备进行巡检、检修、维护等操作，雨雪天气禁止打开电池舱进行查看，防止湿气沙尘等侵入导致电气设备损坏。电化学储能系统检修维护项目（一）储能电池单元1.应至少每季度对电池进行一次维护，存在故障隐患电池应及时进行保养或者更换，并做好记录。2.对电池外观进行检查，应无变形、无异味，电池模组连接牢固无损坏。3.自出厂之日起，储存未用或未投运的电池，应至少每6个月按厂家要求对电池进行充电，充电后SOC达到50%至80%，可以不放电；长期低电量存放的电池，应在进行活化并通过相关检测后方可继续使用。4.应对使用中长期未满充电的电池荷点状态进行修正。5.对电池进行均衡维护，改善电池的一致性。6.清理电池单元，提高电池通风散热水平。7.进行线路检查，重点检查线束、开关等易损件，发现老化的及时更换。电化学储能系统检修维护项目8.对电池健康状态进行检测，及时更换容量衰减严重的电池。9.检查电池簇电池电压极差，静态时电池电压极差应不大于50mV。10.检查汇流柜熔断器、开关、防雷装置，熔断器应导通正常且未动作，开关应分合正常无卡涩，防雷装置应连接牢固。11.检查风冷装置的散热风扇，散热风扇应转动正常、无异响。12.检查液冷装置的冷却水泵，应能正常启停，管路无泄漏且压力正常。13.检查辅助加热器，应安装牢固，工作正常。（二）电池管理系统1.依据《储能电站运行维护规程》（GB/T40090-2021）、《电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范》（GB/T34131-2017）等有关要求，每年对电池管理系统报警阈值和保护阈值进行一次标定与修正。电化学储能系统检修维护项目2.每年检查一次电池管理系统与电池单元的绝缘保护情况，绝缘水平应符合《电化学储能电站设计规范》（GB/T51048-2014）的有关规定。3.每季度检查电池管理系统显示情况，电池电压、温度等运行数据应正常显示，数据刷新正常，无异常声响和异味。4.每季度检查电池管理系统外观，指示灯应正常显示。（三）储能变流器系统1.每季度检查储能变流器的接触器、断路器等易损开关件，及时更换或者维修存在安全隐患的老化或者故障元件。2.每季度对储能变流器与电池管理系统、能源管理系统电缆连接的可靠性进行检查，避免虚接等安全问题。电化学储能系统检修维护项目3.每季度检查变流器柜体、门锁是否完好无破损；标识牌清晰齐全，操作方式、开关位置正常；柜体关严，无受潮、凝露现象；温控设备正常；加热器按照季节正常投退。4.每季度检查储能变流器交、直流侧电压、电流正常；不间断电源系统和冷却系统正常运行，无异响异味，无冒烟现象；储能变流器显示屏、指示灯显示正常，通信正常，时钟准确，无异常报文、告警；储能变流室内温度正常，照明设备完好，排风系统正常。5.储能变流器更换监控主板、电抗器、隔离变压器、功率模块等重要部件后应进行绝缘电阻以及电能质量、充放电转换时间、功率控制等并网性能修后试验，相关要求应满足《电化学储能系统储能变流器技术规范》（GB/T34120-2017）、《储能变流器检测技术规程》的规定（GB/T34133-2017）。电化学储能电站检修维护项目（四）消防报警及灭火系统1.应根据《建筑消防设施的维护管理》（GB25201-2010）等相关规定，对消防设施（器材）定期进行维护保养，每年至少进行一次消防检测。2.每季度检查锂电池储能系统灭火剂、灭火器、感烟、感温和气体探测器等消防设施。应做到灭火器压力正常、灭火剂介质有效；消防标识齐全完好，安全疏散指示清晰，消防通道畅通，应急照明能够正常使用；灭火装置外观压力正常，试验合格；消防箱、消防桶等消防设施工具完好、清洁无破损；锂电池储能系统探测器、报警控制器等设备指示灯显示正产，无异常报警，备用电源正常；锂电池储能系统火灾自动报警系统触发装置安装牢固，外观完好，工作指示灯正常。电化学储能电站检修维护项目（五）通风和温控系统1.通风和空气调节系统检修应符合《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2016）的规定。2.检查温控系统，应能正常启停机，运行正常，无异响和振动，且功率正常，能保证电池单元在设定范围内。3.检查强制通风系统，应能正常启停机并能与可燃气体探测器正常联动，无异响且通风量正常。（六）空调系统1、定期检查，补充空调冷却介质。2、定期清洗空调滤网。全钒液流电池系统检修维护项目1、电池堆和电解液循环系统的检查：检查电池堆的电压、电阻以及电解液的流量、液位、压力、温度和漏液等情况，确保电池堆和循环系统正常运行。2、电池管理系统（BMS）的检查：确保BMS能够准确监控电池的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH），以及进行故障诊断和保护。3、电解液的检查和维护：检查电解液的浓度和纯度，必要时进行补充或更换，以保持电池性能。4、温控系统的检查：全钒液流电池的运行温度应保持在适宜范围内，检查冷却系统确保其正常工作。5、电气连接的检查：检查所有电气连接，包括电缆、接线端子和接地线，确保连接牢固且无裸露，防止电气故障和安全事故。6、结构和机械部件的检查：检查储液罐、管道、泵和其他机械部件的完整性，确保没有泄漏或损坏。全钒液流电池系统检修维护项目7、安全防护设施的检查：包括防火、防爆、防触电和防高处坠落等设施，确保它们处于良好状态并能有效防止事故。8、环境和职业卫生的检查：检查噪声、振动、照明和辐射等职业卫生因素，确保工作环境符合职业安全卫生标准。9、定期的性能测试：进行定期的性能测试，包括电池的充放电效率、容量和寿命等，以评估电池系统的性能并及时进行必要的维护。全钒液流电池系统常见故障和问题1、电解液泄漏：由于管道连接不当或密封件老化，可能导致电解液泄漏，这不仅影响系统性能，还可能对环境造成污染。2、电池堆性能下降：电池堆是全钒液流电池的核心部件，其性能下降可能是由于电极活性物质流失、离子交换膜退化或电池