【導(dǎo)讀】準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)予發(fā)布。編號(hào)、名稱如下：。DL/T5043-95，火力發(fā)電廠電氣試驗(yàn)室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。DL/T5044-95，火力發(fā)電廠火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。以上標(biāo)準(zhǔn)自1995年12月上日起實(shí)施。運(yùn)行維護(hù)的要求。直流設(shè)計(jì)除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)定外，尚應(yīng)執(zhí)行國家、行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。蓄電池組正常應(yīng)以全浮充電方式運(yùn)行?？刂曝?fù)荷包括電氣和熱工控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等負(fù)荷。負(fù)荷，并應(yīng)按事故初期負(fù)荷和事故持續(xù)負(fù)荷以及隨機(jī)負(fù)荷分類。鉛酸蓄電池組設(shè)置端電池時(shí)，應(yīng)有防止端電池硫化的措施。容量為200MW的機(jī)組，且其升高電壓為220kV及以下時(shí)，每臺(tái)。組蓄電池合并供電。火力發(fā)電廠、變電所宜采用固定型防酸式鉛酸蓄電池；在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，流較小但沖擊負(fù)荷較大時(shí)，可采用高倍率鎘鎳蓄電池。鉛酸蓄電池容量宜選擇在100～3000Ah范圍內(nèi)。不因互聯(lián)而增加負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。變電所全所事故所用電停電時(shí)間應(yīng)按1h計(jì)算。

　　

【正文】 經(jīng)常性負(fù)荷，如信號(hào)燈、控制及保護(hù)用正常電源、記錄儀表以及常明燈等，這 類負(fù)荷容量較小，約占直流總負(fù)荷的 5%。應(yīng)正確統(tǒng)計(jì)，作為浮充電設(shè)備容量選擇 的依據(jù)。這類負(fù)荷要求直流電源在各種工況下 均應(yīng)可靠供電。 事故性負(fù)荷，如各類直流油泵，事故照明，交流不停電電源，事故停電過程中 的斷路器跳合閘負(fù)荷，事故停電過程中的控制、信號(hào)、自動(dòng)裝置和保護(hù)裝置等負(fù)荷。 這類負(fù)荷容量較大，對(duì)蓄電池容量的選擇有較大影響，為了正確計(jì)算出蓄電池容 量，這類負(fù)荷應(yīng)按事故初期和事故持續(xù)負(fù)荷以及隨機(jī)負(fù)荷分類，要求直流電源在交 流電源事故停電時(shí)間的全過程可靠供電。關(guān)于這類負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)方法及負(fù)荷計(jì)算時(shí)間 和負(fù)荷系數(shù)的選取詳見 。 本條規(guī)定直流系統(tǒng)額定電壓宜按 110V或 220V選擇，但是據(jù)國標(biāo) GB156— 80規(guī)定其直流供電設(shè)備的額定電壓為 115V或 230V，相應(yīng)直流受電設(shè)備的額定電壓 為 110V或 220V，將受電設(shè)備的額定電壓規(guī)定為系統(tǒng)的額定電壓，這是不矛盾的。 110V直流系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先考慮用于控制負(fù)荷專用蓄電池組。其優(yōu)點(diǎn)是可以減少蓄 電池個(gè)數(shù)和蓄電池室面積，從而簡化安裝和維護(hù)工作，還可以降低直流系統(tǒng)的絕緣 水平，減少中間繼電器斷線和接地故障，對(duì)二次設(shè)備的安全運(yùn)行有利。但是在供電 距離較長或負(fù)荷電流過大時(shí)，其電纜截面比 220V系統(tǒng)的要增加很多，工程設(shè)計(jì)上 應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定系統(tǒng)額定電壓。 大容量機(jī)組直流電動(dòng)機(jī)的額定功率較大，供電距離較長，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果表 明，采用 220V是比較合理的。因此，規(guī)定動(dòng)力負(fù)荷專用的蓄電池組的電壓采用 220V。 當(dāng)采用弱電控制或信號(hào)時(shí)，宜裝設(shè) 48V專用蓄電池組供電，目前國內(nèi)已有不 少變電所采用這種直流系統(tǒng)。對(duì)于發(fā)電廠，國外引進(jìn)機(jī)組由于熱工自動(dòng)裝置的需要也 多設(shè)有 48V或 24V專用蓄電池組。 有端電池的鉛酸蓄電池直流系統(tǒng)的興起和發(fā)展與蓄電池組的充放電方式和發(fā) 生全廠事故停電的概率相關(guān)，普遍的問題是由于蓄電池組分為基本電池和端電池兩 部分，端電池中正常不接入母線的部分，往往由于自放電和維護(hù)不良而導(dǎo)致硫化， 大部分電廠采取專用的小型整流器浮充或定期對(duì)端電池補(bǔ)充電的方法，來防止硫化 和老化，即便如此，有些電廠端電池仍落后于基本電池。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，采用端電 池的弊病較多，端電池硫化，安裝維護(hù)麻煩而使用機(jī)會(huì)又少，增加設(shè)備投資，壞得 快，難于保持整組電池的均衡一致，從而降低了直流系統(tǒng)供電的可靠性。因此，直 流系統(tǒng)采用無端電池的接線是比較合適的。 對(duì)于控制負(fù)荷專用的蓄電池組，由于直流負(fù)荷較小，且用電設(shè)備允許直流母線 電壓波動(dòng)范圍較大 (一 般按 85%～ 110%的額定電壓考慮 )，計(jì)算結(jié)果表明，采用無 端電池的蓄電池組是能夠滿足要求的。因此，規(guī)定控制負(fù)荷專用的蓄電池組不設(shè)置端 電池。 對(duì)于動(dòng)力負(fù)荷和直流事故照明負(fù)荷專用的蓄電池組，由于負(fù)荷較大，且直流母 線允許的電壓波動(dòng)范圍較小 (有的用電設(shè)備只允許在 90%～ 110%額定電壓范圍內(nèi) 波動(dòng) )，故當(dāng)采用無端電池接線時(shí)，一般在均衡充電時(shí)母線電壓較高，難于滿足用 電設(shè)備最高允許電壓的要求，但是由于沒有經(jīng)常性負(fù)荷，也是可以采用無端電池直流 系統(tǒng)的。因此，規(guī)定其蓄電池組也不宜設(shè)置端電池。 對(duì) 于中小機(jī)組和變電所僅設(shè)置 1組蓄電池或雖有 2組蓄電池，但是由于采用無 端電池的直流系統(tǒng)難于滿足用電設(shè)備的要求，例如沖擊負(fù)荷較大或事故初期負(fù)荷較 大，若要滿足用電設(shè)備的要求則需增加蓄電池容量較多，或因滿足事故末期電壓水 平選擇蓄電池個(gè)數(shù)較多時(shí)又要增加復(fù)雜的降壓裝置而使技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)，也可增 設(shè)端電池。 鉛酸蓄電池長期自放電運(yùn)行，正極板由深褐色的二氧化鉛逐漸變?yōu)榱蛩徙U，負(fù) 極板由灰色的絨狀鉛逐漸變?yōu)榱蛩徙U，這一硫酸化過程長期存在是有害的，其體積 和電阻將增大很多，一克分子的鉛、二氧化鉛和硫酸鉛體積比為 18∶26∶ 49， 所以長期自放電即過量放電，硫酸鉛因過分膨脹，輕者極板脫落，重者造成極板彎曲 短路損壞，因而要求對(duì)端電池采取防硫化措施。但是鎘鎳蓄電池由于自放電電流較 小，長期開路運(yùn)行只是不能保證容量而不致使電池?fù)p壞，故對(duì)鎘鎳蓄電池的端電池 不作特殊規(guī)定。 浮充電屬正常運(yùn)行方式，決定了直流母線的電壓，應(yīng)滿足直流供電設(shè)備額定 電壓的要求，因而規(guī)定浮充電運(yùn)行方式下直流母線電壓應(yīng)為直流系統(tǒng)額定電壓的 105%，接近國標(biāo)規(guī)定值的標(biāo)準(zhǔn)，其他運(yùn)行方式是指均衡充電、事故放電，運(yùn)行中 要求進(jìn)行核對(duì)性充放電時(shí) 也應(yīng)考慮。各種運(yùn)行方式下，從安全性和可靠性出發(fā)應(yīng)考慮 用電設(shè)備所允許的電壓范圍的要求。 控制負(fù)荷系統(tǒng)直流母線電壓規(guī)定在直流系統(tǒng)額定電壓的 85%～ 110%范圍內(nèi)， 是基于控制、信號(hào)和繼電保護(hù)裝置正常允許電壓為 80%～ 110%Ue；斷路器跳閘 線圈正常允許電壓為 65%～ 120%Ue。在綜合考慮實(shí)際存在的電纜電壓降的條件以 及從安全上留有裕度的條件，故其上限值為 110%Ue，下限值為 85%Ue。 動(dòng)力系統(tǒng)的直流母線電壓規(guī)定在直流系統(tǒng)額定電壓的 %～ %范圍 內(nèi)，是基于斷路器合閘機(jī) 構(gòu)正常允許電壓為 (80～ 85)%～ 110%Ue。油泵電動(dòng)機(jī)設(shè) 備標(biāo)準(zhǔn)允許電壓為 95%～ 105%Ue，實(shí)踐證明在正常工作的情況下允許電壓低限 值可降至 85%Ue；交流不停電電源逆變裝置視設(shè)備條件可達(dá) 85%～ 115%Ue；事 故照明負(fù)荷白熾燈允許電壓為 95%～ 105%Ue，降低電壓僅影響亮度。在綜合考 慮實(shí)際存在的電纜電壓降的條件，提高上限值是由于在上限值時(shí)交流有電但這些負(fù)荷 不會(huì)投入，或是交流失電投入負(fù)荷時(shí)，直流電壓即刻下降；降低下限值是按在選擇 蓄電池容量時(shí)保證其事故放電末期電壓對(duì)于無端電池直流系統(tǒng)單體電池 電壓為 ，可以選擇 107個(gè)鉛酸蓄電池，其直流母線電壓可以維持在 %Ue，此 條件是單體蓄電池均衡充電電壓可達(dá) ，而直流母線電壓為%Ue。 據(jù)一些運(yùn)行單位反映，可控硅整流器用于浮充電運(yùn)行時(shí)，直流輸出的波紋系 數(shù)較大，曾發(fā)生中央音響信號(hào)裝置誤動(dòng)作和高頻繼電保護(hù)誤發(fā)信號(hào)等事故。因此 DL 400— 91《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置規(guī)程》規(guī)定，“充電設(shè)備用于浮充電運(yùn)行 時(shí)，其輸出電壓的波紋系數(shù)不應(yīng)大于 5%”，但硅整流充電裝置的設(shè)備指標(biāo)應(yīng)有較 高的要求，故提出不大于 2%。另外 充電設(shè)備與蓄電池并聯(lián)運(yùn)行，波紋系數(shù)較大時(shí)， 當(dāng)浮充電壓波動(dòng)或偏低時(shí)會(huì)出現(xiàn)蓄電池的脈動(dòng)充電放電情況，對(duì)蓄電池是不利的。 ZBK46004— 88《蓄電池充電浮充電用晶閘管整流器》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“整流器在 浮充電 (穩(wěn)壓 )狀態(tài)下運(yùn)行，電網(wǎng)電壓及負(fù)載電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化時(shí)，測得電阻性負(fù) 載兩端紋波電壓 (有效值 )應(yīng)小于或等于 2%”。 110kV及以下變電所和發(fā)電廠遠(yuǎn)離主廠房的輔助車間，由于直流經(jīng)常負(fù)荷較 小，且事故負(fù)荷主要是斷路器合跳閘的沖擊負(fù)荷，同時(shí)上述場所多屬無人經(jīng)常值 班，采用電力系統(tǒng)用成套蓄電 池直流電源屏 (柜 )作為直流電源，可以簡化設(shè)計(jì)，同 時(shí)也不需設(shè)專用蓄電池室。當(dāng) 110kV以上變電所或者經(jīng)常和事故負(fù)荷較大的場所需要 直流電源時(shí)，設(shè)計(jì)中也有采用電力系統(tǒng)用成套蓄電池直流電源屏 (柜 )的，其蓄電池 可以是鎘鎳高倍率或中倍率堿性蓄電池，也可以是閥控式密封鉛酸蓄電池，這種直 流電源設(shè)計(jì)是一種發(fā)展趨勢。 允許短時(shí)停電的直流負(fù)荷，重要性較低，而且環(huán)境條件比較惡劣或遠(yuǎn)離蓄電 池直流母線，如用蓄電池供電將使直流系統(tǒng)的供電范圍過大，容易發(fā)生接地故障而 影響直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行，同時(shí)這些負(fù)荷將增加蓄電池 的容量，技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是不合 理的，因而規(guī)定選用單獨(dú)的硅整流設(shè)備供電。 3 蓄 電 池 組 蓄電池組數(shù) 發(fā)電廠蓄電池組數(shù) 據(jù)調(diào)查，對(duì)于采用主控制室控制方式的發(fā)電廠，絕大多數(shù)發(fā)電廠認(rèn)為 4臺(tái) 25～ 50MW機(jī)組僅裝設(shè) 1組蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)偏低，因?yàn)樾铍姵亟M投入運(yùn)行后維護(hù)檢修相當(dāng) 困難，運(yùn)行也不方便，并影響發(fā)電廠的安全運(yùn)行。考慮到 3臺(tái) 50MW機(jī)組或 4臺(tái) 25MW的高壓供熱式機(jī)組在電網(wǎng) (熱網(wǎng) )中已占有一定的地位，為提高這些發(fā)電廠供 電、供熱的可靠性，適當(dāng)提高了直流電源設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)，即規(guī)定 裝設(shè) 2組蓄電池。對(duì) 于 2臺(tái) 100～ 125MW機(jī)組，也可裝設(shè) 2組蓄電池。 對(duì)于小于上述容量的發(fā)電廠，如全廠只安裝 1～ 2臺(tái) 50MW機(jī)組或 3臺(tái) 25MW 及以下高壓供熱機(jī)組，則可只裝設(shè) 1組蓄電池。這是因?yàn)榘l(fā)電廠的總?cè)萘枯^小，在 電網(wǎng)或熱網(wǎng)中重要性較低，適當(dāng)降低蓄電池組的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，以節(jié)省基建投資。 對(duì)于采用單元控制室控制方式的發(fā)電廠，單機(jī)容量為 100～ 125MW的機(jī)組， 每臺(tái)機(jī)組裝設(shè) 1組蓄電池，以提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性。對(duì)于 50～ 100MW的機(jī)組， 目前也有采用單元控制室控制方式設(shè)計(jì)，是否按每臺(tái)機(jī)組 裝設(shè) 1組蓄電池，應(yīng)視工 程的具體情況設(shè)置。 對(duì)于采用單元控制室控制方式的發(fā)電廠，單機(jī)容量為 200～ 300MW的機(jī)組， 不少發(fā)電廠反映，控制回路采用 220V電壓供電時(shí)， 220V繼電器電壓線圈斷線的 事故較多，直流系統(tǒng)絕緣性能較差，接地故障頻繁，大容量直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)直流 母線電壓波動(dòng)較大，對(duì)控制回路產(chǎn)生不利影響，普遍認(rèn)為大容量機(jī)組的控制回路與 動(dòng)力回路分開供電較合理。因此規(guī)定單機(jī)容量為 200MW的機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組可裝設(shè) 2組蓄電池，其中 1組對(duì)控制負(fù)荷供電，另 1組對(duì)動(dòng)力負(fù)荷供電。 300MW及 以上容量的機(jī)組，在今后幾年是電網(wǎng)主力機(jī)組，其元件主保護(hù)已趨 向雙重化設(shè)置。為此設(shè) 2組控制用蓄電池，使其形成 2組蓄電池、 2套主保護(hù)、 2 個(gè)跳閘線圈 (220kV及以上斷路器基本上都為 2個(gè)跳閘線圈 )的雙路系統(tǒng)；另設(shè) 1組 動(dòng)力和事故照明用蓄電池。一共為 3組蓄電池。引進(jìn)美國 EBASCO技術(shù)設(shè)計(jì)的石 橫電廠 300MW機(jī)組，華東電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的石洞口一廠、外高橋電廠、嘉興電廠等 300MW機(jī)組工程都按 3組蓄電池進(jìn)行設(shè)計(jì)。 發(fā)電廠有網(wǎng)絡(luò)控制室時(shí)，一般可設(shè)置 1組蓄電池，必要時(shí)還可從主廠房有相同 電壓的蓄電池組引接 1回聯(lián)絡(luò)線，但正常時(shí)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制室規(guī)劃容 量為 800MW及以上時(shí)，考慮具有 220kV及以上的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其主保護(hù)均為雙重化 設(shè)置，應(yīng)設(shè)置 2組蓄電池對(duì)控制負(fù)荷供電。 220～ 500kV變電所蓄電池組數(shù) 在 500kV變電所中， 500kV繼電保護(hù)裝置從電流、電壓互感器二次側(cè)，一直 到斷路器跳閘線圈，均按雙重化原則配置。因此在采用集中控制方式時(shí)， 110V或 220V蓄電池組宜相應(yīng)地設(shè)置 2組，分別對(duì)兩套保護(hù)及跳閘線圈供電，以利安全運(yùn) 行。當(dāng)采用弱電控制、弱電信號(hào)時(shí)，為保證控制、信號(hào)系 統(tǒng)供電的可靠性，也宜裝 設(shè) 2組蓄電池，以便互為備用。 此外，蓄電池裝設(shè)的組數(shù)不但與變電所的重要性和保護(hù)雙重化的要求有關(guān)，而 且與控制方式以及自動(dòng)化水平有關(guān)，故在具體工程中如需采用一些新的控制方式和 布置型式時(shí) (如分級(jí)、分區(qū)控制，保護(hù)裝置就地布置等 )，蓄電池裝設(shè)的組數(shù)，可根 據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 220～ 330kV變電所應(yīng)裝設(shè) 1組蓄電池的規(guī)定是按照 SDJ2— 88《 220～ 500kV 變電所設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定編寫，故仍規(guī)定應(yīng)裝設(shè) 1組蓄電池。近來采用電力系 統(tǒng)用成套蓄電池直流電源屏 (柜 )的設(shè) 計(jì)較多，在設(shè)備選擇中也有采用兩組半容量的 鎘鎳蓄電池組并聯(lián)運(yùn)行的方式，每組半容量蓄電池可帶變電所的經(jīng)常負(fù)荷和滿足斷 路器合閘的沖擊負(fù)荷要求，可以對(duì)另 1組半容量的蓄電池進(jìn)行停電維護(hù)工作，這種 方式增加投資約 13，卻提高了直流系統(tǒng)可靠性，是否可以推廣仍需實(shí)踐檢驗(yàn)，對(duì) 于堿性鎘鎳蓄電池和閥控式密封鉛酸蓄電池的應(yīng)用推廣，在保證質(zhì)量條件下應(yīng)只裝設(shè) 1組蓄電池。 裝設(shè) 2組較低電壓蓄電池作為弱電電源的方式，僅適用于 500kV變電所。 以往 110～ 330kV變電所的弱電電源均采用設(shè)置交流穩(wěn)壓電源供電，并 從 220V 蓄電池組抽頭引出 48V備用電源，或由 220V逆變，降壓并整流成 48V。這種方式 的優(yōu)點(diǎn)是簡單、投資省，由于減少了 48V蓄電池，從而簡化了安裝、維護(hù)工作， 仍可繼續(xù)采用。 蓄電池型式 關(guān)于蓄電池的型式選擇，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和對(duì)蓄電池特性的了解以及應(yīng)用曲線 的配套，推薦采用固定型防酸式鉛酸蓄電池。近年來堿性鎘鎳蓄電池在發(fā)電廠、 變電所已有廣泛應(yīng)用，對(duì)于大型發(fā)電廠，從國外引進(jìn)的沙角 B廠 2 350MW機(jī) 組已采用 2 700A h堿性鎘鎳蓄電池，湖南省電力勘測設(shè)計(jì)院在湖南耒陽 2 200MW機(jī)組的設(shè)計(jì)中已采用 300～ 500A h中倍率鎘鎳蓄電池并通過能源部的 技術(shù)鑒定，故可以在大型發(fā)電廠有條件的采用。由于鎘鎳蓄電池有多種品種，主 要區(qū)別在于大電流放電時(shí)所能保持的電壓不同，或在同一放電電壓下所能達(dá)到的 電流倍數(shù)不同，例如要保持 ，初始以 高倍率 電池可達(dá) 10～ 12C5，中倍率電池只能達(dá) 。高倍率電池又有燒結(jié)式和半燒結(jié) 式之分，從造價(jià)上燒結(jié)式高于半燒結(jié)式，高倍率電池高于中倍率電池。中小型變 電所或發(fā)電廠附屬車間的直流電源由于經(jīng)常