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文档简介

CERS

团体标准

T/CERSXX

XX-YYYY

110kV及以下变电站并联型直流

电源系统技术规范

2019-XX-XX发布2019-XX-XX实施

中国能源研究会发布

1范围

本技术规范规定了并联型直流电源系统设计、试验、运行、维护应遵循的技术要求。

本技术规范适用于110kV及以下变电站、配电站新建、扩建和改建。

并联型直流电源系统设计、试验、运行、维护除应符合本技术规范的规定外,尚应符合国家及电力行

业现行有关标准的规定。

2规范性引用文件

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。

GB4208-2008外壳防护等级

GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温

GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温

GB/T2423.4-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循

环)

GB/T11287-2000电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震

试验第一篇:振动试验(正弦)

GB/T14537-1993电气继电器第21部分:量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试

验第二篇:冲击和碰撞试验

GB9254-2008/CISPR22:2006信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3-2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验

GB/T17626.6-2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8-2008电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/T17626.11-1999电磁兼容试验和测量技术电压跌落和短时中断(DIP)

GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术震荡波抗扰度试验

GB/T19826-2014《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》

GB50217-2018《电力工程电缆设计标准》

DL/T1074-2007《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》

DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1并联电源变换模块

完成交流电源和(或)单个蓄电池(串)电压变换为直流母线电压,并对单个蓄电池(串)进行充放

电管理的智能单元。

3.2并联电源组件

由单个蓄电池(串)与其对应的并联电源变换模块组成的集合体。

3.3串联型直流电源系统

单体蓄电池之间以串联连接方式为主要特征的直流电源系统。

3.4并联型直流电源系统

并联电源组件之间以并联方式为主要特征的的直流电源系统。

3.5过载续流电路

为保证系统过载能力、馈线故障可靠隔离而设计的回路。

3.6间歇式充电

蓄电池充电到电压设定值即退出充电,放电到电压设定值后再启动充电的方式。

4.系统设计

4.1直流电源

4.1.1并联型直流电源系统由交流进线切换电路、并联电源组件、直流母线、DC/DC变换模块(通信电源)、

过载续流电路、直流开关、馈线回路等组成,并统一监测和控制。

4.1.2直流系统电压宜采用220V,也可采用110V。

4.1.3并联型直流电源系统宜采用集中式、也可采用分布式。

4.1.4110kV及以下变电站宜装设1套并联型直流电源系统,当采用分布式布置时,也可按区域分别设置1

套并联直流电源系统。

4.1.5直流负荷分类、负荷统计应符合DL/T5044《电力工程直流电源系统设计技术规程》。

4.1.6系统供电能力应满足GB/T19826-2014《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》的要求。

4.2并联电源组件

4.2.1蓄电池可采用阀控式铅酸蓄电池,也可采用磷酸铁锂电池。

4.2.2阀控式铅酸蓄电池宜采用12V的组合蓄电池,也可采用单体为2V的蓄电池,磷酸铁锂蓄电池宜采用

单体为3.2V的蓄电池。

4.2.3并联电源组件蓄电池(串)端电压宜采用12V,不宜大于48V。

4.2.4并联电源分支组件中的蓄电池容量根据蓄电池体积、重量、工作电流、采购难易等因素首先人为确

定,然后再依据附录B并联电源变换模块数量选择确定模块数量。组件中的12V蓄电池容量一般不宜大于

200Ah。

4.2.5并联电源组件蓄电池(串)出口应设置保护电器,交流输入端口应设置交流开关,直流输出端口应

设置输出隔离开关。

4.2.6考虑蓄电池体积、重量等因素,蓄电池(串)容量小于等于150Ah时,蓄电池(串)与并联电源变

换模块宜采用一体化设计。

4.2.7并联电源组件的结构设计应便于蓄电池(串)和并联电源变换模块的独立更换。4.2.8蓄电池(串)

正常宜以浮充电方式运行,当采用磷酸铁锂蓄电池时,也可采用间歇性充电方式运行。

4.3并联电源变换模块

4.3.1并联电源变换模块交流输入端口应设置交流断路器,直流输出端口宜设置输出保护电器。

4.3.2并联电源变换模块配置数量应满足系统事故下输出电流的要求,并联电源变换模块数量选择应按照

本规程附录B“并联电源变换模块数量选择”的方法计算。

4.3.3并联电源变换模块额定电流宜采用2A、4A,也可根据需要采用8A。

4.3.4多块模块并列运行时,应具有良好的均流性能,均流不平衡度小于5%。

4.3.5并联电源变换模块1分钟过载能力不能小于2.5倍额定电流。

4.3.6并联电源变换模块输出电压具备手动调整功能。

4.3.7过载输出特性宜设计为反时限特性,输出特性曲线参见附录E。

4.3.8并联电源变换模块应具备温度补偿功能。

4.4过载续流电路

4.4.1过载续流电路由蓄电池、串联二极管、隔离开关及串联熔断器等组成。

4.4.2为保证馈线短路情况下直流断路器可靠跳开,直流馈线断路器最大额定电流不宜大于系统并联电源

模块短时(≥2S)最大输出总电流的1/15,如不能满足,则需设计过载续流电路。

4.4.3过载续流电路中串联的蓄电池(串)在浮充状态下输出电压应高于直流母线电压的87.5%,低于直流

母线电压的99.0%,即对于DC110V直流母线过载续流电路选择12V铅酸蓄电池8只、12V磷酸铁锂蓄电池

7只,DC220V直流母线过载续流电路选择12V铅酸蓄电池15~16只、12V磷酸铁锂蓄电池14~15只。

4.4.5过载续流电路中串联二极管应保证方向正确:当直流母线低于电路输出电压时允许蓄电池放电;当

直流母线大于电路输出电压时不允许对蓄电池充电。

4.4.6过载续流电路参见本规范附录C。

4.5接线方式及网络

4.5.1并联型直流电源系统可采用单母线接线,也可采用单母线分段接线。当采用单母线分段接线时,正

常运行方式下,两段直流母线应分别独立运行。

4.5.2并联型直流电源系统交流输入应设两个互为备用回路,宜来自两段不同的交流母线,当工作电源故

障时应自动切换到备用电源,切换过程应不影响直流系统的正常运行。

4.5.3直流馈线回路应装设直流断路器。

4.5.4并联型直流电源系统应采用不接地方式。

4.5.5并联型直流电源系统电气接线图参见附录A。

4.5.6并联型直流电源系统宜采用集中辐射形供电,当采用分层辐射形供电时不应超过两级。其适用范围

及直流分电柜接线应符合DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》。

5.保护与监控

5.1保护

5.1.1系统应具备停电自动恢复功能。

5.1.2并联电源变换模块交流输入端应设计防雷电路和交流微型断路器作为保护。

5.1.3并联电源变换模块所接的蓄电池(串)宜采用保护熔断器。

5.1.4并联电源变换模块应具有交流输入过电压保护、直流输出过电压保护、直流输出过电流保护、限流

及短路保护、模块过热保护。

5.1.6系统具备相关保护(输出过压、充电过压、交流输入过压、过温及输出过载、短路)和告警(输入

交流欠压、电池欠压、熔芯故障、输出欠压等)功能。

5.1.7蓄电池出口回路、并联电源变换模块直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路应装设

保护电器。

5.1.8保护电器选择、选择性配合应符合DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》。

5.2测量、信号和监控

5.2.1每套并联型直流电源系统应装设1套微机总监控装置,装置应具备以下功能:

1具有直流系统各段母线电压、电流,并联电源组件输出电压、电流、蓄电池(串)电压等监测功能。

总监控装置至少应能直接监测以下数据:

1)直流母线电压、电流;

2)单个并联电池组件输出电压、电流;

3)交流输入电压、电流(电流为可选项);

4)直流母线对地电压;

5)直流母线对地电阻;

6)重要馈线回路电压、电流,例如:直流分屏电源进线;

2具有直流系统各种异常和故障报警、并联电源组件各种异常和故障报警、自诊断报警以及主要断路器

/开关位置状态等监视功能。总监控装置至少应能监测以下状态:

1)交流进线电源状态(过压、欠压、失压、缺相);

2)交流输入开关状态(分、合、跳状态);

3)交流电源切换装置状态(主、备投及双分状态);

4)交流防雷器状态(失效);

5)并联电池组件输出开关状态(分、合、跳状态);

6)并联电池组件运行状态(均充、浮充、供电、核对性放电);

7)联络开关(分、合状态);

8)直流馈线开关状态(分、合、跳状态);

9)直流母线状态(过压、欠压、失压、接地、交流窜入、直流互窜);

3具备通信接口,实现对设备的遥信、遥测、遥调及遥控功能。

4具备接收时钟同步信号功能,同时应具备软件对时功能。

5具备手动或根据设定方案自动进行并联电池组件蓄电池在线全容量核容功能,应符合5.2.1的规定。

6并联型直流电源系统设备发生下列情况时,总监控装置应能发出声光报警信号,并可根据需要灵活配

置干接点输出:

1)交流输入过压、欠压;

2)交流输入断路器脱扣;

3)并联电池组件输出断路器脱扣或熔断器熔断;

4)直流母线过压、欠压;

5)馈线断路器脱扣;

6)并联电池组件故障;

7)直流母线绝缘故障;

8)绝缘监测装置故障;

9)防雷器故障;

10)续流二极管异常;

11)总监控装置故障

7具备告警记录和事件记录功能

1)告警记录:系统告警发生及复归时,装置应能自动按时间标识记录告警文本信息,越限告警文本信

息应包含告警时刻的具体数值。

2)事件记录:系统交流配电切换、并联电池组件工作状态转换、主开关分/合转换、参数定值修改时,

装置应能自动按时间标识记录事件,并记录事件发生来源(遥控、本地手动、程序自动判断等)。

8具备与磷酸铁锂内置电池管理系统(BMS)通信功能。

5.2.2并联型直流电源系统应具备在线全容量核容监控功能,该功能宜满足以下要求:

1并联电源变换模块应具备手动启动和远程启动的蓄电池在线全容量核容功能;

2远程启动蓄电池在线全容量核容,同一时间仅允许对一个并联电池组件进行操作;

3蓄电池在线全容量核容,蓄电池放电电流宜采用1.0I10A;

4单节蓄电池、蓄电池组放电下限电压、充电上限电压设置应保证系统安全性,满足相关蓄电池安全运

行;

5蓄电池在线全容量核容失败,应报警并闭锁下一蓄电池并联电池组件进行在线全容量核容操作;

6蓄电池在线全容量核容数据应包括但不限于核容启动时间、终止时间、每小时核容平均电流、蓄电池

放电下限电压、蓄电池充电上限电压、核容容量等;

7蓄电池在线全容量核容监控装置应具备整定蓄电池在线核容周期、起始参考时间、温度补偿标准参数

等功能。

5.2.3每套并联型直流电源系统应装设1套直流电源绝缘监测装置,用于监测直流母线和馈线支路绝缘

降低或接地故障。绝缘监测装置应具备以下功能:

1实时监视和显示直流电源系统母线电压、母线对地电压和母线对地绝缘电阻;

2具有监测各种类型接地故障的功能,实现对各支路的绝缘检测功能;

3具有自检和故障报警功能;

4具有对两组直流电源合环故障报警功能;

5具有交流窜电故障及时报警并选出互窜或窜入支路的功能;

6具有对外通信功能。

6.设备选择

6.1蓄电池

6.1.1阀控式铅酸蓄电池宜采用12V的组合蓄电池,也可采用单体为2V的蓄电池,阀控式密封铅酸蓄电池

性能应符合GB/T19638.1-2014标准要求。

6.1.2磷酸铁锂电池宜采用单体为3.2V电池组合的电池模块,模块应内置电池管理系统(BMS),BMS应

具备与并联型直流电源监控装置的通信功能,接受监控装置对电池模块的控制和管理。

6.1.3磷酸铁锂电池可选择长期浮充式或间歇式运行方式。在正常运行时,无论电池采用哪种运行方式,

直流母线电压均应保持在直流电源系统标称电压的105%。

6.1.4磷酸铁锂电池充放电要求:

1单体电池浮充电压:3.40V~3.45V,默认值3.40V

2单体电池均充电压:3.45V~3.50V,默认值3.45V

3单体电池事故放电终止电压:2.83V

4充电电流范围:≤2.0I10

5放电电流范围:≤3.0I10

6.1.5磷酸铁锂电池保护及报警要求:

1当电池模块中任一单体电池电压超过允许充电电压上限值,应停止对电池模块充电,并告警。

2在事故放电过程中,电池模块中任一单体电池电压小于下限值时应告警。

3当电池最高温度或电池之间的温度差达到设定值时应告警。

6.1.6并联电池配置数量和容量应满足系统事故下对电流、持续时间的要求。

1满足全厂(站)事故全停时间内的放电容量;

2满足事故初期(1min)冲击负荷电流的放电容量;

3满足蓄电池组持续放电时间内随机冲击负荷电流的放电容量。

6.1.7蓄电池(串)容量选择应考虑蓄电池体积、重量等因素,采用12V铅酸蓄电池时,容量不宜大于200Ah,

采用24V铅酸蓄电池时,容量不宜大于150Ah,采用48V磷酸铁锂电池时,容量不宜大于100Ah。

6.2并联电源变换模块

6.2.1并联电源变换模块应包含AC/DC整流模块、充放电管理单元(DC/DC降压模块、DC/DC升压模块)。

6.2.2并联电源变换模块基本性能应符合下列要求:

1)交流输入额定电压:380V/220V。

2)交流电源频率:50Hz。

3)直流输出额定电压:110V或220V。

4)稳流精度:≤±1%。

5)稳压精度:≤±0.5%。

6)纹波系数:≤0.5%。

7)效率:≥90%。

8)均流不平衡度≤±5%。

9)噪声:<55dB(距离装置1m处)。

6.2.3并联电源变换模块内部电路设计应保证并联蓄电池(串)与交流母线、直流母线的电气隔离。

6.2.4散热方式应采用自冷或智能风冷。

6.2.5应能满足交流输入电源中断时无延时切换。

6.2.6应具有带电插拔更换功能。

6.2.7在额定负载下长期连续运行,内部各部件或器件温升最高应不超过表6.2.7中规定值。

6.2.8并联电源变换模块具备在线核容功能。

表6.2.7模块各部件或器件极限温升

部件或器件极限温升(℃)

整流管外壳(散热器)70

MOS(IGBT)管衬板70

高频变压器、电抗器80

电阻元件25(距外表30mm处)

与半导体器件的连接处70

与半导体器件的连接处塑料绝缘线25

印刷电路板铜箔20

6.2.9并联电源变换模块应具备软启动功能,软启动时间3~8秒。

6.2.10并联电源变换模块应具备单节电池电压、电流、内阻、温度等监测功能。

6.2.12并联电源变换模块应具备与总监控装置通信并接受总监控装置的控制。

6.2.13并联电源变换模块应具有恒流充电→恒压充电→浮充电自动切换功能,具有自动/手动进行均衡充

电/浮充电切换功能。

6.2.14并联电源变换模块恒流充电时,充电电流的调整范围为(20~100)%额定电流,恒压运行时,充电电

流的调整范围为(0~100)%额定电流。

6.3保护电器与隔离电器

直流断路器、熔断器、隔离开关选型应符合DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》

的要求。

6.4续流二极管与续流回路熔断器

6.4.1系统蓄电池串联续流电路应设计续流二极管,保证续流电路正常运行时不导通。

6.4.2过载续流二极管应满足系统最大短路电流要求。

6.4.3系统蓄电池串联续流电路应设计过载续流熔断器,作为续流电路保护。

6.4.4过载续流熔断器应保证直流母线故障或馈线故障不能隔离时及时动作时,切断续流输入输出回路。

6.4.5过载续流电路中续流二极管及续流熔断器可按铅酸蓄电池1.2倍1小时放电电流、磷酸铁锂电池2

倍1小时放电电流进行选择。

6.5电缆

6.5.1直流电缆的选择和敷设应符合现行国家标准GB50217《电力工程电缆设计标准》的有关规定。直流

电源系统明敷电缆应选用耐火电缆或采取了规定的耐火防护措施的阻燃电缆。控制和保护回路直流电缆应

选用屏蔽电缆。

6.5.2直流电源系统电缆截面的选择计算应符合DL/T5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》

的要求。

7设备布置

7.1.1110kV及以下变电站并联型直流电源柜宜集中布置在继电器室中,当采用分布式布置时,也可按区

域分散布置。

7.1.2包含蓄电池的直流电源成套装置柜布置在继电器室或配电间时,室内应保持良好通风,环境温度宜

为15℃~30℃,室内相对湿度宜为30%~80%,不得凝露,温度变化率应小于10℃/h。

7.1.3采用集中布置时,直流分电屏宜布置在直流负荷中心附近。

7.1.4并联型直流电源屏前后应留有运行和检修通道,通道宽度应符合DL/T5136《火力发电厂、变电站

二次接线设计技术规程》。

8.试验

8.1型式试验

8.1.1型式试验的条件为:新研制或设计、工艺、材料、主要元器件改变及软件有重大升级而影响到并联

型直流电源系统的性能时;停产二年以上再次生产时;在正常生产情况下每三年进行一次型式试验。

8.1.2型式试验应包括系统过载能力测试。

8.2出厂试验

8.2.1系统生产完成应进行出厂试验。

8.2.2出厂试验应包括系统过载能力、馈线短路隔离能力测试。

8.3验收试验

8.3.1系统在现场安装调试完成,接收方应进行验收试验。

8.3.2验收试验可包括系统过载能力、馈线短路隔离能力测试。

8.4检修试验

8.4.1系统按运行维护要求应进行定期检修试验。

8.4.2检修应针对已发生问题做重点验证。

8.5试验项目

序号检验项目出厂检验型式检验验收试验定期检修试验故障检修试验

1结构及工艺检查√√√

2稳压精度√√√√

3稳流精度√√√√

4纹波因数√√√√

5直流电流电压输出误差√√√√√

6限压特性及限流特性√√√√√

7效率√√

8功率因数√√

9均流不平衡度√√√√

10输出上升时间√√

11启动冲击电流√√

12蓄电池在线核容√√√√

蓄电池

13蓄电池大电流放电能力√

14合闸冲击放电√

直流供电能力

15直流母线连续供电能力√√√√√

17绝缘监察要求√√√√

18电压监察要求√√√√√

19保护及告警功过欠压保护√√√√

20能过流和短路保护√√

21过温保护√

22故障报警要求√√√√√

23监控功能√√√√√

24通信功能要求√√√√√

25产品的充电功能要求√√√√

26温度变化对性能的影响√

27产品配置要求√√√

28电气间隙及爬电距离√√√

29绝缘电阻√√

30安全测试介质强度√√

31冲击电压√

32温升实验√

33耐湿热试验√

34产品防护等级试验√

35噪声试验√√

36防触电措施√√√

37振动、碰撞和跌落试验√

38老化试验√√

39并联模块输出过载能力试验√√√

40振荡波抗扰度√

41静电放电抗扰度√

42射频电磁场辐射抗扰度√

电快速瞬变脉冲群抗扰

43√

抗扰度要求

44浪涌(冲击)抗扰度√

射频场感应的传导骚扰

45√

抗扰度

46工频磁场抗扰度√

47阻尼磁场抗扰度√

48传导发射限值√

电磁发射限值

49辐射发射限值√

要求

50谐波电流限值√

9.运行维护

9.1常规检查

9.1.1应建立并联型直流电源系统日常巡视的管理制度,定期对运行中的并联型直流电源设备及二次回路

进行巡视,及时掌握设备健康状况。

9.1.2检查直流母线电压和负荷电流正常。

9.1.3并联电源组件、辅助元器件(如接触器、继电器等)工作正常,无异常信号,无异常声音。

9.1.4每月至少检查一次并联电源变换模块和蓄电池的电压、温度,如有异常,应及时处理,并做好记录。

9.1.5外置的蓄电池(串)外观清洁。外壳无裂纹、漏液,安全阀无堵塞,密封良好,极柱与安全阀周围

无酸雾逸出。蓄电池端子无生盐,并涂有凡士林,连接牢固。

9.2定期检验

9.2.1并联直流电源设备定期检验应纳入运行维护年定期检验计划。

9.2.2定期检验用仪表的精度及技术特性应符合相关规程、规范的要求,并按规定进行定期校验,以确保

检验质量。

9.2.3并联型直流电源系统应每3年进行一次定期检验,定期检验试验主要包含交流切换装置自动切换检

验、监控单元检验、直流监控信号报警及三遥功能检验、直流监控自动控制程序检验、绝缘监测装置检验、

并联电源变换模块性能检验(稳压、稳流、纹波系数、限流、过流、并机均流不平衡度、正常充电程序等)、

蓄电池在线核容检验、续流电路检验、直流母线连续供电能力检验。

9.2.4并联型铅酸蓄电池直流电源模块,单节蓄电池宜4年内每两年自动进行一次核对性放电。4年后每年

自动进行一次核对性放电。

9.2.5并联型锂离子蓄电池直流电源模块,单节蓄电池宜6年内每两年自动进行一次核对性放电。6年后每

年自动进行一次核对性放电。当采用手动核容时,宜采用I5电流放电,采用自动核容时,宜采用I10电流

放电。

9.2.6并联型直流电源系统在不停电的情况下,可以在就地或远方控制直流微机监控装置对单节蓄电池进

行80%(或全容量)的核对性放电。如果通过远方完成,须上送测试结果,测试结果包括放电电流,截止

电压,曲线等。

9.2.7并联型直流电源系统直流母线供电能力试验、并联电源变换模块过载输出特性试验接线和方法参考

附录D。

9.3维护实验方法

并联型直流电源系统维护检验项目包括稳压精度、稳流精度及纹波系数试验,直流电流电压输出误差

试验,限压特性、限流特性试验,均流不平衡度试验,软启动特性试验等试验接线和试验方法参见GB/T

19826-2014《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》。

附录A并联型直流电源系统图

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~~~

A

B

C

N

图A.1并联型直流电源系统图

附录B并联电源变换模块数量选择

1.按变电站交流电源停电情况下,并联电源变换模块总额定电流满足事故初期1分钟持续性负荷电流的要

求,计算出并联电源变换模块数量n1。

n1=Isg×Kc1/Ie

式中

Isg----交流事故时,事故初期1分钟持续性负荷电流(A);

Kc1---冗余系数(一般取1.2);

Ie----并联电源变换模块额定输出电流(A);

2.按满足全厂(站)事故全停2小时时间内放电容量的要求,计算出并联电源变换模块数量n2。

n2=(Isg×Ue×Tsg×Kc2)/(Cbl×Ubl×Kc3×ηbl)

式中:

Isg----事故时平均持续性负荷电流(A);

Ue---直流系统标称电压(V);

Tsg----事故放电时间(h);

Kc2---冗余系数(一般取1.8);

Cbl---并联电源组件电池容量(Ah),12V蓄电池按≤200Ah选择计算;

Ubl---并联电源组件电池电压(V);

Kc3---并联电源电池非0.1C10放电容量换算系数(12V/24V蓄电池在并联电源变换模块额定输出时以

0.2I10放电参考电力工程直流系统设计手册(第二版)表4-8,取值0.858);

ηbl---并联电源组件效率(0.85);

3.如MAX{n1,n2}≥Nxl(Nx1为过载续流电路需要并联电源模块数量),直流系统馈线回路故障隔离由续流回

路实现,系统并联电源变换模块数量n=MAX{n1,n2}。

如MAX{n1,n2}<Nxl,直流系统馈线回路故障隔离通过并联电源变换模块过载反时限输出特性实现。按直

流馈线回路直流断路器最大额定电流的15倍计算出并联电源变换模块数量n3,若n3≥Nxl,则系统并联电

源变换模块数量n=Min{n3,Nxl}。

n3=(Iemax×15)/(Ie*Kmax)

式中

Iemax---直流馈线回路直流断路器最大额定电流(A);

Ie----并联电源变换模块额定输出电流(A);

Kmax----并联电源变换模块瞬时(≥2S)过载输出电流最大倍数。

算例1:某变电站配置并联型直流电源系统,直流电压采用220V,要求交流电源事故时蓄电池持续放电带

直流平均负荷电流40A,2h,计算并联型直流电源系统并联电源变换模块配置数量及并联电源电池配置容

量。

解:假设并联电源变换模块选择PB22002-2,并联电源电池配置12V/200Ah。

1.按变电站交流电源停电情况下,并联电源变换模块总额定电流满足故障后1分钟后持续性负荷电流

的要求,计算出并联电源变换模块数量n1。

n1=Isg×Kc1/Ie=40A×1.2/2A=24

2.按蓄电池总容量满足故障时全站2小时供电的要求计算出并联电源变换模块数量n2。

n2=(Isg×Ue×Tsg×Kc2)/(Cbl×Ubl×Kc3×ηbl)

=(40A×220V×2h×1.8)/(200Ah×12V×0.858×0.85)

=31680VAh/1750VAh

≈18

3.MAX{n1,n2}=24≥Nxl(DC220V续流电路需要数量16),则该变电站配置并联电源变换模块数量n=24,

并联电源电池配置12V/200Ah。

算例2:某变电站配置并联型直流电源系统,直流电压采用220V,要求交流电源事故时蓄电池持续放电带

直流平均负荷电流10A,2h,计算并联型直流电源系统并联电源变换模块配置数量及并联电源电池配置容

量。

解:假设并联电源变换模块选择PB22002-2,并联电源电池配置12V/150Ah,直流馈线回路直流断路器最大额

定电流为10A。

1.按变电站交流电源停电情况下,并联电源变换模块总额定电流满足故障后1分钟后持续性负荷电流

的要求,计算出并联电源变换模块数量n1。

n1=Isg×Kc1/Ie=10A×1.2/2A=6

2.按蓄电池总容量满足故障时全站2小时供电的要求计算出并联电源变换模块数量n2。

n2=(Isg×Ue×Tsg×Kc2)/(Cbl×Ubl×Kc3×ηbl)

=(10A×220V×2h×1.8)/(150Ah×12V×0.858×0.85)

=7920VAh/1312VAh

≈6

3.MAX{n1,n2}=6<Nxl(DC220V续流电路需要数量16),则直流系统馈线回路故障隔离依靠并联电源变

换模块过载反时限输出特性实现。

4.按直流馈线回路直流断路器最大额定电流的15倍计算出并联电源变换模块数量n。

n3=(Iemax×15)/(Ie*Kmax)

=(10A×15)/(2A*8)

≈10

5.由于n3<Nxl(DC220V续流电路需要数量16),则该变电站配置并联电源变换模块数量n=Min{n3,

Nxl}=10,并联电源电池配置12V/150Ah,直流馈线回路直流断路器最大额定电流为10A。

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