DL∕T 1974-2019 水电厂直流系统技术条件(电力)

DL/T1974—2019ICS27.140F20备案号：×××××-20××中华人民共和国电力行业标准DL/T1974—2019水电厂直流系统技术条件SpecificationofDCauxiliarysystemforhydropowerplant火力发电厂锅炉耐火材料火力发电厂锅炉耐火材料2019-06-04发布2019-10-01实施国家能源局发布I DL/T1974—2019目次1范围......................................................................12规范性引用文件.............................................................13术语和定义.................................................................14工作条件...................................................................35.一般规定...................................................................36功能与技术参数.............................................................57安装......................................................................108试验.....................................................................10I DL/T1974—2019前言本标准是根据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编制的。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水电站自动化标准化技术委员会负责归口。本标准起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、大唐四川发电有限公司本标准参与单位：山东圣阳电源股份有限公司、四川阿海珐电气有限公司、广州市仟顺电子设备有限公司、珠海伊托科技有限公司本标准主要起草人：梅成林陈迅何胜利曾广移杨忠亮曾燕平冯磊曾杰刘玮张威黄青松李德华孔德龙王治宇本标准在执行过程中的意见和建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心（北京市宣武区白广路二条一号，100761）本标准为首次发布。II DL/T1974—2019水电厂直流系统技术条件1范围本标准规定了水电厂直流系统的功能、性能、安装、试验等要求。本标准适用于水电厂测量、控制、操作、保护、事故照明等的直流电源。2规范性引用文件下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本文件。GB/T17478低压直流电源设备的性能特性GB/T19638固定型阀控式铅酸蓄电池GB/T19826电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求GB/T2900.1电工术语基本术语GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池GB/T2900.77电工术语电工电子测量和仪器仪表第1部分：测量的通用术语DL/T329基于DL/T860的变电站低压电源设备通信接口DL/T459电力系统直流电源柜订货技术条件DL/T724电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程DL/T781电力用高频开关整流模块DL/T856电力用直流电源监控装置DL/T1392直流电源系统绝缘监测装置技术条件DL/T5044电力工程直流电源系统设计技术规程DL/T5186水力发电厂机电设计规范3术语和定义3.1恒流充电constantcurrentcharge指在充电电压范围内维持充电电流恒定的充电方式。3.2恒压充电constantvoltagecharge1 DL/T1974—2019指在充电电流范围内维持充电电压恒定的充电方式。3.3恒流限压充电constant-currentlimitvoltagecharge先以恒流方式进行充电，当蓄电池组端电压上升到限压值时，充电装置自动转换为恒压充电，直到充电完毕。3.4浮充电floatingcharge充电装置以恒定电压补充蓄电池自放电的充电方式，同时承担经常性负荷。3.5均衡充电equalizingcharge为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，以指定的恒定电压充电。3.6补充充电supplementarycharge为补偿蓄电池在存放中由于自放电产生的容量减少或大容量放电后的充电称为补充充电。3.7恒流放电constant-currentdischarge蓄电池在放电过程中，放电电流值始终保持不变，直至放到规定的终止电压为止。3.8核对性放电checkingdischarge在正常运行中的蓄电池组，以规定的放电电流进行恒流放电，当其中一个单体电池达到了规定的放电终止电压，即停止放电，根据放电电流和放电时间计算其实际容量，称为核对性放电。3.9均流不平衡度currentunbalance充电模块间负荷电流的差异程度。在总输出（30%～100%）额定电流条件下，按以下公式计算：β=[（I－IP）/IN]×100%β－均流不平衡度；I－实测模块输出电流的极限值；IP－N个工作模块输出电流的平均值；IN－模块的额定电流值。2 DL/T1974—20193.10直流绝缘监测装置insulationmonitoringdeviceforDCpowersystem监测直流系统直流母线对地绝缘状况，反映直流母线正极、负极接地电阻值，能定位接地故障支路并计算故障支路接地电阻值的在线监测与报警等功能的装置。4工作条件4.1运行环境4.1.1海拔不超过2000m，大气压力范围为80kPa～110kPa；4.1.2充电屏和馈电屏设备运行环境温度不高于40℃，不低于-10℃；4.1.3固定型阀控式铅酸蓄电池在环境温度-10℃～+45℃条件下应能正常使用（推荐使用的温度为15℃～30℃）；4.1.4相对湿度为5%-95%（无凝露）；4.1.5无强烈振动和冲击，空气中无爆炸危险及导电介质，不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体等存在；4.1.6安装垂直倾斜度不超过5度。4.2输入电源要求4.2.1频率变化范围不超过±2%。4.2.2交流输入电压波动范围（85%～120%)Un。4.2.3交流输入电压不对称不超过5%。4.2.4交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过额定值的10%。5.一般规定5.1总体要求5.1.1直流系统的标称电压为220V和110V。5.1.2浮充电运行情况下，直流系统母线电压应为标称电压的105%。5.1.3在均衡充电运行情况下，应满足：a)控制母线的电压不应高于直流系统标称电压的110%；b)动力母线的电压不应高于直流系统标称电压的112.5%；c)对于控制母线和动力母线合并的直流系统，母线电压不应高于标称电压的110%；5.1.4根据使用需要，直流系统可在不同区域设置分馈电屏；当直流负荷供电距离较远时，宜配置独立的直流系统。3 DL/T1974—20195.1.5直流回路除蓄电池出口端采用熔断器外，应采用具有自动脱扣功能的直流断路器。5.1.6充电装置不工作时，蓄电池组应承受的事故放电时间按照1h计算。在事故放电结束时，蓄电池组出口端电压不应低于直流系统标称电压的87.5%。5.1.7监控单元、绝缘监测装置和蓄电池监测装置的通信接口采用RS485或以太网。5.1.8为防止长期存储或因浮充电压设置不当造成蓄电池欠充，需要对蓄电池组进行补充充电。补充充电方法：设定时间（一般为3个月）将充电装置自动或手动地进行一次恒流充电→恒压充电→浮充电过程，使蓄电池具有满容量。5.2运行方式5.2.1采用两段单母线接线的直流系统，两段母线应独立运行。母线间应设联络开关。5.2.2直流系统应采用不接地方式。5.2.3控制母线和动力母线分开时，控制负荷接入控制母线，动力负荷接入动力母线，动力负荷到控制母线之间应有自动和手动调压装置。5.3直流负荷水电厂的直流负荷按性质可分为经常负荷、事故负荷和冲击负荷。5.3.1经常负荷1）机组控制系统；2）继电保护装置；3）调速系统控制；4）励磁系统控制；5）开关站设备监视及控制；6）进水口及泄洪闸门控制；7）辅助系统控制；8）其它。5.3.2事故负荷1）事故照明。2）交流不停电电源系统（当直流系统连接至交流不间断电源系统时）；3）其它。5.3.3冲击负荷1）断路器控制；4 DL/T1974—20192）直流油泵；3）励磁系统直流起励；4）其它。6功能与技术参数6.1充电装置整体功能6.1.1最大输出电压应大于蓄电池组最大允许运行电压。6.1.2输出电流应满足蓄电池充电（包括均衡充电和浮充电）和正常直流负荷供电要求。6.1.3应满足如下要求：a)稳压精度：≤±0.5%（在0%～100%输出额定电流时）；b)稳流精度：≤±1%（在20%～100%输出额定电流时）；c)纹波系数：±0.5%（30%～100%额定电流条件下）；d)均流不平衡度：≤±5%（20%～100%额定负载条件下）。6.1.4当环境温度偏离25℃时，宜具有自动调节蓄电池浮充电压的功能。6.1.5当交流停电恢复供电后，满足蓄电池放出容量超过设定值、蓄电池组电压低于设定值、停电超过设定时间中任一条件时，充电装置应能对蓄电池组进行均衡充电。6.1.6应具有手动和自动进行浮充电与均衡充电的转换功能。6.1.7当浮充运行时间超过设定值时，应能控制由浮充自动转为均衡充电。6.1.8均充时当充电电流小于设定值时，应能控制由均充自动转为浮充电。6.1.9当均衡充电时间超过设定值时，宜具有控制充电模块转为浮充电功能。6.2充电装置主要元器件性能6.2.1充电模块6.2.1.1应符合DL/T781《电力用高频开关整流模块》中的规定。6.2.1.2每个模块应显示输出电压/电流值，当监控单元退出运行时，充电装置应保持为浮充状态。正常工作时，模块应与监控单元通讯，接受监控单元的指令。异常信号应上送到监控单元。6.2.1.3模块额定电流宜为10A、20A、30A、40A。6.2.2监控单元6.2.2.1应符合DL/T856《电力用直流电源监控装置》中的要求。6.2.2.2监控单元可与绝缘监测装置、蓄电池监测装置集成在一个装置。5 DL/T1974—20196.2.2.3应具有与绝缘监测装置、蓄电池监测装置通信的功能，以及与厂站计算机监控系统通信的功能。6.2.2.4下列事件发生时，应给出报警信号至厂站计算机监控系统，并发出声光信号：1）交流输入异常；2）直流输出异常；3）直流系统母线或支路对地绝缘故障；4）蓄电池运行异常；5）其它。6.2.2.5宜具备自诊断功能，当出现故障时，给出报警信号到厂站计算机监控系统。6.2.2.6应具有事件记录功能，并存储不少于1000条事件记录，事件记录应包括开始时间和结束时间，并在失电后数据不丢失。事件包括如下：1）运行参数的修改；2）直流系统各类故障报警；3）直流系统故障报警消失；4）浮充电与均衡充电转换；5）其它。6.2.2.7应具有操作密码及管理功能。6.2.2.8宜具有对时功能。6.2.2.9宜对主要直流回路的开关状态进行监视。6.2.3绝缘监测装置6.2.3.1应符合DL/T1392《直流电源系统绝缘监测装置技术条件》中的要求。6.2.3.2每段直流母线应配置绝缘监测装置。6.2.3.3绝缘监测装置应具有实时监测和显示直流系统母线电压、母线对地电压、母线对地绝缘电阻、各支路对地绝缘电阻等功能；6.2.3.4当下列事件发生时，应发报警信号至监控单元，同时发出声光信号：1）直流母线电压异常；2）直流母线对地电压异常；3）母线对地绝缘异常；4）支路对地绝缘异常；5）两段直流系统环网；6 DL/T1974—20196）交流窜入直流系统；7）其它。6.2.3.5应具有事件记录功能，并存储不少于1000条事件记录，事件记录应包括开始时间和结束时间，并在失电后数据不丢失。事件包括如下：1）运行参数的修改；2）直流系统接地故障报警；3）直流系统接地故障消失；4）其它。6.2.3.4采用漏电流检测原理的绝缘监测装置在报警时，具有禁止投入检测桥电阻的功能。6.2.3.5采用漏电流检测原理的两套绝缘监测装置需要并列运行时，具有手动退出其中一套绝缘监测装置平衡桥电阻和检测桥电阻接地点的功能。6.2.4直流回路保护6.2.4.1保护电器包括熔断器、直流断路器。6.2.4.2保护电器的额定电压应大于或等于回路的最高工作电压。6.2.4.3保护电器应根据动作特性，考虑上下级之间级差配合。6.2.4.5直流断路器应具有瞬时电流速断和反时限过电流保护，但不满足选择性保护配合时，可增加短延时电流速断保护。6.2.4.5保护电器在下列工况不应误跳闸或损坏：1）断路器跳合闸时；2）电动机启动和正常运行时；3）事故放电时；4）其它非过载和短路的工况下；5）其它。6.2.4.6保护电器的断流能力应满足直流系统短路电流和动热稳定的要求。6.2.4.8熔断器应带有报警触点，可不经监控单元直接将故障信号送至厂站计算机监控系统。6.2.4.9主要回路的直流断路器应带有报警触点，宜带有辅助触点，并将故障信号及状态信号上送至监控单元。6.2.5调压装置6.2.5.1对于动力母线和控制母线未合并的直流系统，可采用调压装置进行电压调节，调压装置宜采用降压硅链；7 DL/T1974—20196.2.5.2降压硅链额定电流应满足所在回路最大持续负荷电流的要求，并应有承受冲击电流的短时过载和承受反向电压的能力。6.2.5.3降压硅链应具有自动和手动调压功能。6.2.6测量表计6.2.6.1充电装置的屏柜应装设交流输入电压、直流输出电压和电流测量表计。可装设蓄电池组电压和电流等测量表计。6.2.6.2直流分电屏宜装设直流电压、电流表。6.2.7蓄电池监测装置6.2.7.1蓄电池监测装置应具有监测和显示各单节电池电压、整组电池电压、环境温度的功能，宜具有监测和显示各单节蓄电池内阻（或电导）的功能,可具有显示当前电池组电荷量的功能。6.2.7.2当下列事件发生时，应发报警信号至监控单元，同时发出声光信号：1）电池组总电压异常；2）单体电压异常；3）环境温度异常；4）单体内阻异常（如有）；5）连接条异常（如有）；6）其它。6.2.7.3应具有事件记录功能，并存储不少于1000条事件记录，事件记录应包括开始时间和结束时间，并在失电后数据不丢失。事件包括如下：1）运行参数的修改；2）蓄电池故障报警；3）蓄电池故障消失；4）其它。6.2.7.4蓄电池电压巡检仪不具备内阻（或电导）监测功能，应符合DL/T1397.1《电力直流电源系统用测试设备通用技术条件第1部分：蓄电池电压巡检仪》的要求。6.2.7.5先后几次测量同一只充满电的蓄电池，内阻的几次测量值应具备一致性。6.2.7.6宜具有对时功能。6.2.7.7蓄电池的每一监测回路均应配置熔丝。6.2.7.8蓄电池监测装置应具有数据通信接口，宜具有数据导出功能，导出数据包括但不限8 DL/T1974—2019于蓄电池组电压、单体蓄电池电压、浮充电流、蓄电池组环境温度、蓄电池组内阻。6.3蓄电池的技术要求6.3.1应采用固定型阀控式铅酸蓄电池。经过技术经济论证也可采用固定型排气式铅酸蓄电池、铅炭电池或磷酸铁锂电池。6.3.2固定型阀控式铅酸蓄电池应满足GB/T19638《固定型阀控式铅酸蓄电池》的技术要求。6.3.3浮充电和均衡充电电压应根据厂家说明书推荐值选取，当无产品资料时，固定型阀控式铅酸蓄电池的单体浮充电压值宜取2.23V～2.27V。6.3.4每组蓄电池的数量应同时满足如下要求：a)各节电池的浮充电电压和均衡充电电压在正常范围内；b)动力母线、控制母线以及蓄电池出口的电压均在允许范围内，动力母线和控制母线的电压范围参考本标准中5.1的要求；c)蓄电池组中电池的数量见表1的要求。表1固定型阀控式铅酸蓄电池组电池的数量系统标浮充电压2.152.232.25称电压均充电压2.302.332.332.35220V蓄电池个数104107（*）103104（*）104103（*）110V蓄电池个数5253（*）52（*）5352（*）52注：（*）为推荐值6.3.5新安装蓄电池的容量应满足表2的要求。表2新安装蓄电池的容量蓄电池类型标称电压（V）放电终止电压（V）额定容量（Ah）放电电流（A）排气式铅酸蓄电池21.8C10I1021.8C10I10固定型阀控式铅酸65.4C10I10蓄电池1210.8C10I10注1：C10为蓄电池容量符号，是10h率额定容量，Ah；注2：I10为放电电流符号，是10h率放电电流，数值C10/10，A。6.3.6运行一段时间后，当个别或少量电池容量低于80%额定容量时，应及时退出并采取必要措施处理。6.3.7新投运的整组蓄电池应采用同一品牌同一批次的电池。6.3.8合闸冲击放电能力应符合GB/T19826《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》中的要求。9 DL/T1974—20197安装7.1直流屏安装7.1.1直流屏包括充电屏和馈电屏，采用柜式结构安装。7.1.2直流屏柜体尺寸和颜色宜与安装地点其它装置一致，防护等级应不低于IP31等级的要求。7.1.3直流屏柜体应有足够的强度和刚度，应能承受所安装元件及短路时所产生的动、热稳定，同时不因安装和运输而影响性能。27.1.4屏内底部应装有不小于25×4mm的接地铜排，采用铜导线引至接地网并可靠接地。7.1.5直流屏元件和端子应排列整齐、层次分明、不重叠，便于维护拆装。7.1.6直流屏内端子排上直流正极接线与负极接线应设有隔离措施。7.1.7屏柜门应开闭灵活，门与柜体之间采用多股软铜线可靠连接。7.1.8直流屏内顶板上应装有照明装置，自动或手动控制其开闭。直流柜特别是充电柜应设置加热器，可手动开关或通过温控器自动投入。7.1.9直流屏内汇流排和电压小母线对地的绝缘电阻应不小于10MΩ。7.2蓄电池组安装7.2.1容量在300Ah以上的固定型阀控式铅酸蓄电池组应设专用的蓄电池室。专用蓄电池室内的蓄电池应采用支架安装。7.2.2蓄电池的安装参考DL/T5044《电力工程直流电源系统设计技术规程》的要求。7.2.3安装位置应能满足承重要求。7.2.4蓄电池室应装设测温设备，蓄电池室应有通风措施。7.2.5蓄电池室应设有检修维护通道。7.2.6每层蓄电池安装不宜超过两排，蓄电池架应牢固可靠，在使用期间不应凹陷变形。7.2.7蓄电池之间的连接电缆应采用阻燃电缆，长度应力求缩短，连接应牢固、可靠，所有紧固件均应具有防腐镀层或涂层。7.2.8蓄电池组的引出线应采用阻燃电缆，正极和负极不应共用一根电缆。7.2.9安装时应保证蓄电池连接处的清洁。连接时应加弹簧垫圈和平垫圈，并确保弹簧垫圈压平7.2.10应对各节蓄电池进行编号，编号要清晰，牢固。8试验试验分为型式试验、出厂试验、现场试验。10 DL/T1974—20198.1型式试验当有下列情况之一时，应进行型式试验：a)新产品定型时；b)当产品的设计、工艺或所用材料的改变会影响产品性能时；c)产品长期停产后恢复生产时；d)国家质量监督机构提出要求时。试验项目见表3～表6。8.2出厂试验产品出厂前应进行出厂试验，试验项目见表3～表6。8.3现场试验设备到现场投产前和检修时应进行检修试验。试验项目见表3～表6。8.4试验项目充电装置试验项目见表3，充电装置的试验方法参考GB/T19826《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》。绝缘监测装置试验项目见表4，绝缘在线监测装置的试验方法参考DL/T1392《直流电源系统绝缘监测装置技术条件》。蓄电池监测装置试验项目见表5，蓄电池监测装置的试验方法参考DL/T1397.1《电力直流电源系统用测试设备通用技术条件第1部分：蓄电池电压巡检仪》，其中内阻测试的试验方法和要求符合DL/T1397.5《电力直流电源系统用测试设备通用技术条件第5部分：蓄电池内阻测试仪》中的规定。蓄电池试验项目见表6，蓄电池试验的方法参考GB/T19638《固定型阀控式铅酸蓄电池》。表3充电装置试验序号试验项目型式试验出厂试验现场试验1结构及工艺要求√√√2绝缘电阻测量√√√3工频耐压试验√√√4冲击耐压试验√––5防护等级试验√––6噪声试验√–√7静电放电抗扰度试验√––8振荡波抗扰度试验√––9电快速瞬变脉冲群抗扰度试验√––10浪涌（冲击）抗扰度试验√––11 DL/T1974—2019序号试验项目型式试验出厂试验现场试验11工频磁场抗扰度试验√––12效率及功率因数试验√––13温升试验√––14谐波电流测量试验√––①15稳压精度试验√–√②16稳流精度试验√–√③17纹波系数试验√–√③18并机均流试验√√√③19限流及限压特性试验√√√③20保护及报警功能试验√√√③21控制程序试验√√√注：①：仅指现场正常运行中浮充电或均衡充电方式下，以及现场充放电试验中的恒压充电方式下的稳压特性试验；②：仅指现场充放电试验中的恒流充放电方式下的稳流特性试验；③：仅包括现场正常运行和现场充放电试验中的特性试验。12 DL/T1974—2019表4绝缘监测装置试验序号试验项目型式试验出厂试验现场试验1防护等级试验√––2绝缘电阻测量√√√3工频耐压试验√√√4冲击耐压试验√––5静电放电抗扰度试验√––6射频电磁场辐射抗扰度试验√––7电快速瞬变脉冲群抗扰度试验√––8浪涌(冲击)抗扰度试验√––9射频场感应的传导骚扰抗扰度试验√––10工频磁场抗扰度试验√––11阻尼振荡磁场抗扰度试验√––12振荡波抗扰度试验√––13直流电源输入端口电压短时中断的抗扰度试验√––14低温试验√––15高温试验√––16冲击试验√––17碰撞试验√––18振动试验√––19电阻分压引起保护误动试验√√√20电容放电引起保护误动试验√√√21电压测量精度试验√√√22对地绝缘电阻测量精度试验√√√23绝缘报警功能试验√√√24绝缘预警功能试验√√√25母线电压异常报警试验√√√26母线对地电压偏差报警试验√√√27交流窜电报警试验√√√28直流互窜报警试验√√√29自身异常报警试验√√√13 DL/T1974—2019表5蓄电池监测装置试验序号试验项目型式试验出厂试验现场试验1防护等级验证√––2绝缘电阻测量√√–3工频耐压试验√√√4冲击耐压试验√––5静电放电抗扰度试验√––6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验√––7浪涌(冲击)抗扰度试验√––8工频磁场抗扰度试验√––9低温试验√––10高温试验√––11交变湿热试验√––12振动试验√––13噪声测量√–√14输入阻抗检测√√–15功能检测√√√16电压测量准确度√√√17温度测量准确度√––18报警准确度√√√14 DL/T1974—2019表6蓄电池试验序号试验项目型式试验出厂试验现场试验110h率容量√√√2浮充电压偏差值√√√3事故冲击放电能力√––4放电特性曲线√––5开路电压√√√6连接条压降√––7密封性√––8大电流放电√––9密封反应效率√––10防爆性能√––11封口剂性能√––12安全阀动作√––13耐过充电能力√––1460℃浮充耐久性√––15热失控敏感性√––16低温敏感性√––17荷电保持能力√––18内阻值√–√19防酸雾能力√––20外观、极性√√√21正板栅、汇流排合金杂质含量√––22电解液密度√––23正极板厚度√––24电池重量√√–25阻燃特性√––26汇流排截面积√––27跌落试验√––28板栅与汇流排距离√––29正极板下边框与壳体下板距离√––15