DL T 5044-2004(条文说明) 电力工程直流系统设计技术规程.pdf
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1、DL IT 5044 - 2004 电力工程直流系统设计技术规程条文说明89 DL IT 5044 - 2004 目;欠m归归MM刀MmMm叨Mmmwm但仍仍仍仍侃侃的侃侃置装”电”件类计“放文”. “分统求“u验器用“源压组置式计“荷荷控要“组试路引线电电池装方设荷负负监HH化择池”池断器关“性“接流统电电线络负流流和护量动韭电缆电流断开“围范语统直系蓄充接网流直直护保测自备蓄电蓄直熔刀3范规术系123A56直12保i2A设i3A563E44444455666777777K前1234567DL IT 5044 - 2004 7.8 降压装置.109 7.9 直流柜.110 7.10 直流电源
2、成套装置.110 8 设备布置.111 8.1 直流柜的布置.111 8.2 阀控式密封铅酸蓄电池组的布置. 111 8.3 防酸式铅酸蓄电池组和锅镰碱性蓄电池组的布置. 111 9 专用蓄电池室对相关专业的要求.113 9.1 专用蓄电池室对相关专业总的技术要求.113 9.2 间控式密封铅酸蓄电池组对相关专业的要求.113 91 DL IT 5044 - 2004 前言本规程是根据原国家经济贸易委员会电力司国经贸电力2002 973号文关于下达2002年度电力行业标准制定和修订计划的通知中制定电力工程直流系统设计技术规程的任务而编制的。本次修订工作以原中华人民共和国电力工业部电技19955
3、06号文发布实施的DUf5044一1995火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定为原本,同时参照中华人民共和国国家经济贸易委员会国经贸电力2仅泊J1048号文批准实施的DUf5120-2(削小型电力工程直流系统设计规程。在编制过程中,得到华北电力集团公司、北京供电局、河北电力局、北京人民电器厂、江苏双登电源集团、北京长河机电有限公司和沈阳蓄电池厂的大力支持和协助,对于直流断路器和阀控式密封铅酸蓄电池应用曲线及其容量选择系数等提供了有关数据。为了便于设计、施工、运行、科研和教学等有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文的规定,将有关条文的来源依据以及条文作了必要解释和说明。92 DL IT 5
4、044 - 2004 1范围本规程的适用范围包含了不同容量火力发电厂、各级电压变电所和直流输电换流站。对于安全要求特别高的核能电厂和目前没有实践经验的750kV变电所可参照执行。由于ours120-2创泊,己对阅控式密封铅酸蓄电池和高频开关电源装置等新技术有相应条文,其主要内容与本规程相一致,因此,可以继续使用,而本规程根据近二年来技术的发展,某些条文有更明确的规定,因此,当二者出现不一致时,应以本规程为准。93 DL IT 5044 - 2004 94 2 规范性引用文件根据现行的国家和行业有关标准开列。3术语列出本标准中主要的术语。DL IT 5044 - 2004 95 DL IT 50
5、44 - 2004 4系统接线4.1直流电源4.1.2 直流电源有蓄电池组、复式整流装置和电容储能装置等方式,通过多年实践证明,蓄电池组是独立于交流电源系统的电源,是保证发电厂和变电所安全、可靠和稳定运行所必需的,具杳其他方式不能比拟的优势,故规定采用蓄电池组作为直流电源。目前,国内外直流系统的标称电压多为220V和llOV,也有采用48V的,其电源多由独立的蓄电池组供电。但是,对于48V的直流系统,有的发电厂、变电所和直流输电换流站,为了简化接线、减少蓄电池组数,则由220V或llOV直流系统通过直流电源变换器CDC/DC变换器)供电。随着监控系统采用计算机和网络技术的发展,其电压为48V、
6、24V和12V等,故规定可采用直流电源变换器CDC/DC变换器)供电。4.1.3 供电距离较远的辅助车间,如江岸水泵房、灰渣系统泵房等,对控制、保护电源的可靠性要求较高,需要采用直流电源,但是,它距离主厂房较远,由电厂控制室内的直流系统供电,电缆很长、投资较大,而且将影响整个直流系统的可靠性,故宜设独立的直流系统。该系统可采用直流电源成套装置。4.1.6 铅酸蓄电池不设端电池是合理的。因为,只要设计中选取适当的电池个数,均衡充电时设定合适的电压值,直流母线电压是不会超过最高允许值,事故放电末期也不会低于最低允许值。当然,如果只有一组蓄电池,又要进行核对性放电,则只能采用一组临时的蓄电池代替。铺
7、镰碱性蓄电池,由于单体电池电压为1.20V,正常浮充电电压较高,而放电时电压下降幅度较大,96 DL IT 5044 - 2004 终止电压又低,无降压装置不能保证直流母线电压在允许范围之内,所以,铺镰碱性蓄电池应保留端电池和降压装置。4.2系统电压4.2.1 直流系统标称电压的确定1 对于控制负荷,一般电流较小,宜采用HOV。特别是中、小型变电所,无电动机负荷,目前断路器均采用液压或弹簧操动机构,合闸电流只有2ASA,供电距离较短,主要是控制负荷,更有条件采用llOV。2 动力负荷的功率一般较大,供电距离较长,采用llOV电压时,电缆截面较大,技资增加,通过技术经济比较,采用220V电压较好
8、。3 有些工程的配电装置规模较大,距离控制室又远,控制负荷如采用HOV电压,控制电缆的截面虽然选择很大,往往还不能满足要求,因此,可以采用220V电压,同时向控制负荷和动力负荷供电:反之,可采用llOV电压。4 弱电控制和弱电信号接线系统,如微机监控系统和微机保护装置等,一般都是功率小,电流也小,所以,宜采用48V及以下电压。4.2.2 在正常运行情况下,直流母线电压高于直流系统标称电压5%,允许向直流负荷供电时有5%的电缆电压降,以保证供电的电压水平。4.2.3 在均衡充电运行情况下,直流母线电压主要是保证用电设备对电压水平的要求21 控制负荷主要是控制、信号和继电保护装置等,它们正常允许的
9、最高电压,一般都不能超过设备额定电压的110%。2动力负荷主要是直流电动机、断路器合闸机构和交流不停电电源装置等,它们在电厂正常运行时一般均不投入使用,但是,当投入时则电流很大,为保证电缆电压降,所以,允许将最高电97 DL IT 5044 - 2004 压提高到112.5%,同时也不会对本身设备造成损坏。3 控制负荷和动力负荷合并供电时,允许最高电压不能超过110%,而不是112.5%,显然,这是首先要满足控制负荷的要求。4.2.4 在事故放电情况下,蓄电池组出口端电压应满足的要求。此处特别指定“蓄电池组出口端电压”,而不是“直流母线电压”,主要是为了计算方便,如果用“直流母线电压”,则需要
10、减去从蓄电池组出口端至直流柜上直流母线间的电缆电压降,计算比较麻烦。此外,这段电压降,往往容易被忽略,造成设计中的不安全隐患。4.3蓄电池组4.3.1 蓄电池型式铅酸蓄电池具有可靠性高、容量大和承受一定的冲击负荷等优点,故发电厂和变电所广泛采用。铅酸蓄电池主要分防酸式和阀控式两类。防酸式铅酸蓄电池国内外使用历史长,比较成熟,运行中可以加液且便于监视,寿命较长,价格较低,故推荐在大、中型发电厂、220kV及以上变电所和直流输电换流站采用。但它存在体积大,运行中产中氢气,伴随着酸雾,对环境带来污染,维护复杂等缺点。近十年来,国内外制造的阅控式密封铅酸蓄电池,克服了一般防酸式铅酸蓄电池的缺点,它的放
11、电性能好、技术指标先进和少维护等优点突出,在变电所和中、小型发电厂逐步取代防酸式铅酸蓄电池。多年运行经验证明,它能保证直流系统的安全和可靠运行。碱性铺镰蓄电池,具有放电倍率高、安装方便和使用寿命长等优点,故推荐在小型发电厂和llOkV变电所使用。但是,它的单体电池电压低,使电池数量增加,需要设调压装置以及有爬碱等缺点。总之,各种类型的蓄电池,均有各自的优点和缺点,工程设98 计时,应结合实际情况和需要加以选用。4.3.2 蓄电池组数DL IT 5044 - 2004 发电厂装设蓄电池组数与DL5C则中的规定基本相同,本条文增加以下内容:1 对重要的llOkV变电所及220kV及以上的变电所,为
12、提高供电可靠性,可装设2组蓄电池。目前,国内很多重要的llOkV变电所都装设2组蓄电池。220kV变电所的SF6断路器,都有两个跳闸线圈,220kV变压器和线路的继电保护装置多为双重化,为适应这种情况,提高电力系统的可靠性,装设2组蓄电池是必要的。2 直流输电换流站,公用的站用蓄电池组装设2组,整流器每极也装设2组蓄电池。据调查,目前运行的和正在建设的500kV换流站,为保证安全和可靠运行,都是按这一原则配置。3 对220kV及以上的变电所和发电厂的网络控制系统,许多工程的继电保护和自动装置都下放分散布置在配电装置的继电器室内,为提高直流电源的可靠性和缩短电缆长度,其蓄电池组也可分散布置在该继
13、电器室内。4 近年来,小型热电厂和垃圾电厂等逐步增多,据调查,装机容量虽然较小,但其重要性及企业管理和自动化水平很高,装设的蓄电池组数不尽相同,故应根据工程的具体情况和工艺系统的要求确定。5 当大型发电厂的蓄电池容量选择大于产品的容量时,例如3(览。她,则允许装设2组1500她的蓄电池,俗称2组“半容量”,运行中为并联运行,即视为1组蓄电池。4.4充电装置4.4.1 充电装置的型式有高频开关和晶闸管两种。高频开关自1992年问世以来,国内已有几十家制造厂家生产,模块电流从5A40A,技术性能和指标先进,体积小、重量轻、效率高和使99 DL IT 5044 - 2004 用维护方便,实践证明,可
14、靠性高、自动化水平高,己得到广泛应用。晶闸管充电装置接线较简单,输出功率较大,价格也较便宜,同时有较成熟的运行经验,所以,也同样得到广泛的应用。工程设计中可根据具体情况选用。4.4.2 充电装置的配置对于晶闸管充电装置,原则上可配置1套备用充电装置,即:1组蓄电池配置2套充电装置:2组蓄电池可配置3套。高频开关充电装置,其可靠性相对较高,整流模块可以更换,且有冗余,所以,原则上不设整套装置的备用,即:1组蓄电池配置1套充电装置:2组蓄电池配置2套充电装置。4.5接线方式4.5.1 直流系统接线方式主要原则如下z直流系统采用单母线或单母线分段接线,不用双母线接线,系统接线更加简单,运行也更加可靠
15、。1组蓄电池可为单母线分段或单母线:2组蓄电池设两段母钱,正常独立运行,母线之间装设有联络电器,一般为刀开关,必要时也可装设保护电器。2组蓄电池正常时应是分列运行,考虑到定期充、放电试验要求,为了转移直流负荷,需要短时并联运行,2组蓄电池电压相差不大,而且时间很短,对蓄电池没有大的危害是允许的。4.5.3 碱性锚镰蓄电池,由于其标称电压为l.20V,根据7.1条原则选择的蓄电池组的个数,无法同时满足在浮充电、事故放电末期和均衡充电等运行工况下,直流母线电压均能在允许范围之内,因此,必须设计有降压装置,对直流母线电压进行调整。其降压装置,推荐接入蓄电池组与直流母线之间,这样可以不设控制母线,从而
16、简化接线和提高可靠性。4.5.4 每组蓄电池设有专用的试验放电回路,蓄电池的试验放电设备,经隔离和保护电器直接与蓄电池组出口回路并接,主要为了试验时蓄电池组可以方便地退出,简化操作步骤,简化接线,100 DL IT 5044 - 2004 避免误操作,同时不影响直流母线的运行,提高了可靠性。由于蓄电池试验放电的次数不多,为提高试验设备的利用率,所以,不宜固定连接,便于多组蓄电池公用。4.5.5 220V和llOV直流系统,为提高运行的安全和可靠性,避免因一极接地或绝缘降低时断开直流电源,因此,采用不接地系统。但是,48V及以下的直流系统,当电子装置负荷需要时,采用一极接地方式也是允许的。4.6
17、网络设计4.6.1 以往直流系统的供电多采用环形供电方式,但它的网络接线较复杂,容易造成供电回路的误并联,不易查找接地故障等缺点。辐射供电方式的主要优点是:网络接线简单、可靠,易于查找接地故障点,所以,近年来多采用辐射供电方式。4.6.3 设立直流分电柜,主要是简化网络接线和节约电缆,因此,直流分电柜应设在负荷中心处。4.6.4 直流分电柜电源进线侧宜装设隔离电器,可采用刀开关,主要供电缆维护和试验用,不应装设直流断路器以免增加一级保护,造成上下级配合困难,引起误动。101 DL IT 5044 - 2004 5直流负荷5.1直流负荷分类5.1.1 按功能分类按控制负荷与动力负荷分类,是考虑不
18、同负荷的要求,便于设计中选择直流系统电压和蓄电池的容量。5.1.2 按性质分类分经常性负荷与事故性负荷,便于设计中选择充电装置和蓄电池的容量。5.2直流负荷统计5.2.1 直流负荷统计1)当装设2组蓄电池时,因控制负荷属经常性负荷,为保证安全,可以允许切换到1组蓄电池运行,故应该统计全部负荷。发电厂的事故照明负荷因负荷较大且往往影响蓄电池容量的大小,故按60%统计在每1组蓄电池上。但是,变电所和有保安电源的发电厂的事故照明负荷相对较小,而且有保安电源的发电厂,事故照明由蓄电池供电的时间较短,为安全和简化事故照明切换接线,其每1组蓄电池可按100%负荷统计。对于断路器电磁操动机构的合闸冲击负荷,
19、为保证安全和可靠运行,按随机负荷叠加在最严重的放电阶段,每1组蓄电池均应考虑。2)两个直流系统间的联络线,是为保证安全而设立的,仅是临时和紧急备用,故不应再统计对端的负荷。3) 48V直流系统的负荷,多为控制负荷,每组按全部负荷统计更能保证安全运行。102 DL IT 5044 - 2004 5.2.2事故停电时间1)与电力系统连接的发电厂和有人值班变电所,在全厂(所)事故停电时,据调查3仇nin左右即可恢复厂(所用电,为了保证事故处理有充裕时间,计算蓄电池容量时应按lh的事故放电负荷计算。2)不与电力系统连接的孤立发电厂、直流输电换流站和无人值班变电所,考虑在事故停电时间内,很难立即处理恢复
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