【導讀】準為推薦性標準，現(xiàn)予發(fā)布。編號、名稱如下：。DL/T5043-95，火力發(fā)電廠電氣試驗室設(shè)計標準。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)計技術(shù)規(guī)定。以上標準自1995年12月上日起實施。運行維護的要求。直流設(shè)計除應(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)標準的規(guī)定。蓄電池組正常應(yīng)以全浮充電方式運行。控制負荷包括電氣和熱工控制、信號、繼電保護、自動裝置等負荷。負荷，并應(yīng)按事故初期負荷和事故持續(xù)負荷以及隨機負荷分類。鉛酸蓄電池組設(shè)置端電池時，應(yīng)有防止端電池硫化的措施。容量為200MW的機組，且其升高電壓為220kV及以下時，每臺。組蓄電池合并供電?；鹆Πl(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)濟合理時，流較小但沖擊負荷較大時，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)而增加負荷統(tǒng)計。變電所全所事故所用電停電時間應(yīng)按1h計算。

　　

【正文】 經(jīng)常性負荷，如信號燈、控制及保護用正常電源、記錄儀表以及常明燈等，這 類負荷容量較小，約占直流總負荷的 5%。應(yīng)正確統(tǒng)計，作為浮充電設(shè)備容量選擇 的依據(jù)。這類負荷要求直流電源在各種工況下 均應(yīng)可靠供電。 事故性負荷，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 的斷路器跳合閘負荷，事故停電過程中的控制、信號、自動裝置和保護裝置等負荷。 這類負荷容量較大，對蓄電池容量的選擇有較大影響，為了正確計算出蓄電池容 量，這類負荷應(yīng)按事故初期和事故持續(xù)負荷以及隨機負荷分類，要求直流電源在交 流電源事故停電時間的全過程可靠供電。關(guān)于這類負荷的統(tǒng)計方法及負荷計算時間 和負荷系數(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 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)先考慮用于控制負荷專用蓄電池組。其優(yōu)點是可以減少蓄 電池個數(shù)和蓄電池室面積，從而簡化安裝和維護工作，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，對二次設(shè)備的安全運行有利。但是在供電 距離較長或負荷電流過大時，其電纜截面比 220V系統(tǒng)的要增加很多，工程設(shè)計上 應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定系統(tǒng)額定電壓。 大容量機組直流電動機的額定功率較大，供電距離較長，技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果表 明，采用 220V是比較合理的。因此，規(guī)定動力負荷專用的蓄電池組的電壓采用 220V。 當采用弱電控制或信號時，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)。對于發(fā)電廠，國外引進機組由于熱工自動裝置的需要也 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不良而導致硫化， 大部分電廠采取專用的小型整流器浮充或定期對端電池補充電的方法，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。運行經(jīng)驗證明，采用端電 池的弊病較多，端電池硫化，安裝維護麻煩而使用機會又少，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。 對于控制負荷專用的蓄電池組，由于直流負荷較小，且用電設(shè)備允許直流母線 電壓波動范圍較大 (一 般按 85%～ 110%的額定電壓考慮 )，計算結(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)定控制負荷專用的蓄電池組不設(shè)置端 電池。 對于動力負荷和直流事故照明負荷專用的蓄電池組，由于負荷較大，且直流母 線允許的電壓波動范圍較小 (有的用電設(shè)備只允許在 90%～ 110%額定電壓范圍內(nèi) 波動 )，故當采用無端電池接線時，一般在均衡充電時母線電壓較高，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 于中小機組和變電所僅設(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，例如沖擊負荷較大或事故初期負荷較 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 平選擇蓄電池個數(shù)較多時又要增加復雜的降壓裝置而使技術(shù)經(jīng)濟不合理時，也可增 設(shè)端電池。 鉛酸蓄電池長期自放電運行，正極板由深褐色的二氧化鉛逐漸變?yōu)榱蛩徙U，負 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，長期開路運行只是不能保證容量而不致使電池損壞，故對鎘鎳蓄電池的端電池 不作特殊規(guī)定。 浮充電屬正常運行方式，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%，接近國標規(guī)定值的標準，其他運行方式是指均衡充電、事故放電，運行中 要求進行核對性充放電時 也應(yīng)考慮。各種運行方式下，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、信號和繼電保護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 構(gòu)正常允許電壓為 (80～ 85)%～ 110%Ue。油泵電動機設(shè) 備標準允許電壓為 95%～ 105%Ue，實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 85%～ 115%Ue；事 故照明負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交流有電但這些負荷 不會投入，或是交流失電投入負荷時，直流電壓即刻下降；降低下限值是按在選擇 蓄電池容量時保證其事故放電末期電壓對于無端電池直流系統(tǒng)單體電池 電壓為 ，可以選擇 107個鉛酸蓄電池，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 ，而直流母線電壓為%Ue。 據(jù)一些運行單位反映，可控硅整流器用于浮充電運行時，直流輸出的波紋系 數(shù)較大，曾發(fā)生中央音響信號裝置誤動作和高頻繼電保護誤發(fā)信號等事故。因此 DL 400— 91《繼電保護和安全自動裝置規(guī)程》規(guī)定，“充電設(shè)備用于浮充電運行 時，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)運行，波紋系數(shù)較大時， 當浮充電壓波動或偏低時會出現(xiàn)蓄電池的脈動充電放電情況，對蓄電池是不利的。 ZBK46004— 88《蓄電池充電浮充電用晶閘管整流器》標準規(guī)定“整流器在 浮充電 (穩(wěn)壓 )狀態(tài)下運行，電網(wǎng)電壓及負載電流在規(guī)定范圍內(nèi)變化時，測得電阻性負 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)電廠遠離主廠房的輔助車間，由于直流經(jīng)常負荷較 小，且事故負荷主要是斷路器合跳閘的沖擊負荷，同時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，同 時也不需設(shè)專用蓄電池室。當 110kV以上變電所或者經(jīng)常和事故負荷較大的場所需要 直流電源時，設(shè)計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)計是一種發(fā)展趨勢。 允許短時停電的直流負荷，重要性較低，而且環(huán)境條件比較惡劣或遠離蓄電 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)的安全運行，同時這些負荷將增加蓄電池 的容量，技術(shù)經(jīng)濟上是不合 理的，因而規(guī)定選用單獨的硅整流設(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)電廠認為 4臺 25～ 50MW機組僅裝設(shè) 1組蓄電池的標準偏低，因為蓄電池組投入運行后維護檢修相當 困難，運行也不方便，并影響發(fā)電廠的安全運行?？紤]到 3臺 50MW機組或 4臺 25MW的高壓供熱式機組在電網(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，適當提高了直流電源設(shè)置的標準，即規(guī)定 裝設(shè) 2組蓄電池。對 于 2臺 100～ 125MW機組，也可裝設(shè) 2組蓄電池。 對于小于上述容量的發(fā)電廠，如全廠只安裝 1～ 2臺 50MW機組或 3臺 25MW 及以下高壓供熱機組，則可只裝設(shè) 1組蓄電池。這是因為發(fā)電廠的總?cè)萘枯^小，在 電網(wǎng)或熱網(wǎng)中重要性較低，適當降低蓄電池組的設(shè)置標準，以節(jié)省基建投資。 對于采用單元控制室控制方式的發(fā)電廠，單機容量為 100～ 125MW的機組， 每臺機組裝設(shè) 1組蓄電池，以提高機組運行的可靠性。對于 50～ 100MW的機組， 目前也有采用單元控制室控制方式設(shè)計，是否按每臺機組 裝設(shè) 1組蓄電池，應(yīng)視工 程的具體情況設(shè)置。 對于采用單元控制室控制方式的發(fā)電廠，單機容量為 200～ 300MW的機組， 不少發(fā)電廠反映，控制回路采用 220V電壓供電時， 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，大容量直流電動機起動時直流 母線電壓波動較大，對控制回路產(chǎn)生不利影響，普遍認為大容量機組的控制回路與 動力回路分開供電較合理。因此規(guī)定單機容量為 200MW的機組，每臺機組可裝設(shè) 2組蓄電池，其中 1組對控制負荷供電，另 1組對動力負荷供電。 300MW及 以上容量的機組，在今后幾年是電網(wǎng)主力機組，其元件主保護已趨 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、 2 個跳閘線圈 (220kV及以上斷路器基本上都為 2個跳閘線圈 )的雙路系統(tǒng)；另設(shè) 1組 動力和事故照明用蓄電池。一共為 3組蓄電池。引進美國 EBASCO技術(shù)設(shè)計的石 橫電廠 300MW機組，華東電力設(shè)計院設(shè)計的石洞口一廠、外高橋電廠、嘉興電廠等 300MW機組工程都按 3組蓄電池進行設(shè)計。 發(fā)電廠有網(wǎng)絡(luò)控制室時，一般可設(shè)置 1組蓄電池，必要時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，但正常時應(yīng)處于斷開狀態(tài)。當網(wǎng)絡(luò)控制室規(guī)劃容 量為 800MW及以上時，考慮具有 220kV及以上的復雜網(wǎng)絡(luò)，其主保護均為雙重化 設(shè)置，應(yīng)設(shè)置 2組蓄電池對控制負荷供電。 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， 110V或 220V蓄電池組宜相應(yīng)地設(shè)置 2組，分別對兩套保護及跳閘線圈供電，以利安全運 行。當采用弱電控制、弱電信號時，為保證控制、信號系 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雙重化的要求有關(guān)，而 且與控制方式以及自動化水平有關(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 (如分級、分區(qū)控制，保護裝置就地布置等 )，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)運行的方式，每組半容量蓄電池可帶變電所的經(jīng)常負荷和滿足斷 路器合閘的沖擊負荷要求，可以對另 1組半容量的蓄電池進行停電維護工作，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踐檢驗，對 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)點是簡單、投資省，由于減少了 48V蓄電池，從而簡化了安裝、維護工作， 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)運行經(jīng)驗和對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，對于大型發(fā)電廠，從國外引進的沙角 B廠 2 350MW機 組已采用 2 700A h堿性鎘鎳蓄電池，湖南省電力勘測設(shè)計院在湖南耒陽 2 200MW機組的設(shè)計中已采用 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所能保持的電壓不同，或在同一放電電壓下所能達到的 電流倍數(shù)不同，例如要保持 ，初始以 高倍率 電池可達 10～ 12C5，中倍率電池只能達 。高倍率電池又有燒結(jié)式和半燒結(jié) 式之分，從造價上燒結(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