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​10.交、直流屏技术说明

 机电安装奥特曼 2023-06-12 发布于浙江

技术要求

5.1型式:垂直直立式

5.2外形参考:PK-10

5.3防护等级:不低于IP3X。

5.4主要技术参数及性能

5.4.1交流屏系统参数

项  目

单  位

数  据

交流输入电压

V

三相380V±20%

额定频率

Hz

50±5%

系统接地方式

TN-S

绝缘电阻

ΜΩ

≥10(500兆欧表)

5.4.1直流屏系统参数

项  目

单  位

数  据

交流输入电压

V

三相380±20%

额定频率

Hz

50±5%

直流额定输出

V

DC220 (198-286V连续可调)

电压纹波系数

%

≤0.1

稳压精度

%

≤0.5

稳流精度

%

≤0.5

综合效率

%

≥92

模块均流不平衡度

%

≤5

噪声

dB

≤50(距柜前1m处)

绝缘电阻

ΜΩ

≥10(500兆欧表)

5.5性能要求

5.5.1交流屏

交流母线采用单母线分段的接线方式。

运行方式:交流盘采用两路进线,两路电源进线应满足同时投入(断开母联开关)和单电源运行两种运行方式的要求(备用电源自投延时1秒自投),另外还可自动切换。同时设有电气闭锁和机械闭锁;各受电、馈电回路均设短路过流保护,当故障跳闸时应有故障显示,并发送当地和远方信号;受电、馈电开关在分、合故障跳闸状态应有明显位置指示。各进出线开关均带电操,纳入远动系统,并具备远动分合闸功能。

两路电源进线加装缺相保护,保证能可靠切换。每段母线上设浪涌保护装置

交流电源设备的馈出回路采用AC380/220V两种电压等级。

遥信:采集进线、母联、各馈出回路的开关位置信号及故障跳闸信号,各信号除能在当地显示外,还应上传至后台。

遥测:采集两路进线的电压、电流有效值并在当地显示,同时上传给后台。

遥控:能在后台及远方对交流电源设备的运行方式进行选择。

耐压水平:能承受1分钟2kV、工频50Hz的电压,无闪络及击穿现象。

温升:符合IEC947-1有关温升的规定。

连接外部绝缘导线的端子不大于70K;

母线固定连接处(铜-铜)不大于50K;

操作手柄,金属的不大于15K,绝缘材料的不大于25K;

可接触的外壳和覆板,金属的表面不大于30K,绝缘的表面不大于40K。

5.5.2直流屏

系统组成和运行方式

直流系统包括:进线单元、交流监控单元、直流监控单元、开关量监控单元、电池巡检单元、充电单元、蓄电池单元、绝缘监察单元、智能监控单元等。

正常供电时,充电单元对蓄电池组进行均充电或浮充电,同时为全所的经常性直流负荷提供电源,由蓄电池向冲击负荷供电。交流失电后,由蓄电池向所内全部直流负荷(包括:经常性负荷、所内事故照明负荷、冲击负荷)供电。蓄电池容量至少满足2h事故放电时间要求。

5.5.2.1  电气性能要求

(1)充电装置

A.充电装置交流侧设置两路三相AC380V或单相AC220V进线,两路电源互为备用,自动切换。

B.充电装置选用高频开关电源充电模块,采用(2 1)热冗余方式并联组合供电,充电模块的容量应满足系统最大经常性负荷和蓄电池充电电流的要求。

C.充电模块必须满足以下要求:

a .充电模块应有充电(稳流、稳压充电)、浮充电、均衡充电及运行方式自动转换、自动均流的功能,并具有软启动特性。

b.充电装置的充电特性应满足蓄电池的特性要求。

c.限压特性

限压整定范围:可在额定电压的90%~130%范围内选择。

充电装置在稳流充电方式下运行时,当输出直流电压达到限压整定值时,装置应能自动限制充电电压并自动转换为稳压充电运行。

d 限流特性

限流整定范围:为额定输出电流的50%~100%。

充电装置在稳压充电方式下运行时,若负载电流超过限流的整定值,装置应能自动限制输出电流。

D. 效率

高频开关电源型充电装置的效率应≥90%。

E.均流要求

多台同规格型号的高频开关电源模块并机工作时,其均流的不平衡度应不大于±5%。

F.功率因数

功率因数应大于0.92。

G.保护及信号功能

a 交流输入具有过、欠压保护,当电网电压正常后,应能自动恢复工作。

b 直流输出具有过压、过温保护。

c 具有短路保护功能,即使长期处于短路状态也不致损坏。

d 具有内置防反接保护,支持带电热插拔。

e 信号功能

能发交流失电,过、欠压;直流输出过压,过温,过流;整流模块故障信号,

并具备外引接点输出或标准通信接口。

H 冷却方式

充电装置采用自冷方式或风冷方式进行冷却。

I 负载能力及连续供电

a 设备在正常浮充电状态下运行,当提供冲击负荷时,要求在冲击放电时间内,其直流母线上电压不得低于直流额定电压的90%。

b 设备在正常运行中,交流电源突然中断,直流母线应连续供电,其直流母线波动不得低于直流标称电压的90%。

J. 充电装置其它要求

a. 脱离监控单元可独立运行,可独立进行有关参数的设置。

b. 能根据温度变化对电池充电电压进行补偿。

c. 可带电热插拔。

d. 具有良好的通风散热和防尘防潮措施。

e. 具有防止蓄电池过充的功能。

f. 具有短路、缺相等保护措施,具有防雷、防过电压措施。

(2)蓄电池单元

A. 蓄电池采用性能良好的合资知名品牌,阀控式密封免维护铅酸蓄电池。

B. 蓄电池使用寿命大于10年(25℃)。

C. 蓄电池容量满足事故放电末期(2小时)4台断路器合闸冲击负荷的要求。

D. 蓄电池组设短路保护。

E. 单只蓄电池电压:12V或24V。

(3)绝缘监察单元

监视直流母线对地绝缘电阻及对各馈线支路绝缘状况进行测量判断,超出正常范围时发出报警信号,并正确指示发生故障的馈线支路,相关信号送变电所综合自动化系统。

(4)电压调压单元

自动或手动调整直流母线电压,每级电压调节值小于额定电压的±3%,充电时直流母线电压不能超过额定电压的10%。

(5)智能监控单元

A. 智能监控单元采用大屏幕触摸屏,负责对直流电源系统各单元运行状态与数据的采集、显示及系统单元运行参数的设定。

B. 智能监控单元采用微机型产品,并应具有以下功能:

a 自诊断、掉电后来电自恢复等功能。

b 检测交流进线电压、各整流装置的输出电压、电流,直流母线电压、电流,浮充电压,充电电流,蓄电池输出电流以及绝缘电压等。

c 对设备发生下列状况进行保护并发出报警:交流电压异常、充电装置故障、母线电压异常、蓄电池异常、直流系统接地、支路绝缘故障等。

d 根据蓄电池的充电特性曲线及特点,控制充电机自动完成对蓄电池的充电及充电方式的转换。

e 对单体蓄电池状态容量进行在线监测,放电、充电电压随温度自动补偿。

f 对整个直流系统的运行状态进行实时监控,具有SOE功能,并能与各充电模块和综合自动化装置通信,实现遥测、遥信功能,协议开放。

g 遥测量主要包括:交流输入电压、充电模块输出电压和电流、电池充放电电压和电流、直流母线电压和电流、直流系统对地绝缘情况等。

h 遥信量主要包括:直流母线过/欠压、直流馈线绝缘状况、电池充电电流过大,电池电压欠压、过压、交流电源电压的缺相和中断、充电模块正常工作状态、故障工作状态、开关状态等。所有上送的信号均带时标,时标精确至毫秒级。

i 遥控量主要包括:远方控制高频充电模块的开、关机;充电模块浮、均充转换。

j 软件测试及抗干扰测试符合相关标准。

k 智能监控单元能同时显示实时值、整定值、操作命令等,能对设备进行操作及选项操作,操作及选项操作相互独立,操作具有相应的口令和授权。

(6)直流馈线单元

A 馈线回路主要包括:控制、保护、开关操作、事故照明、信号、测量、试验、备用等,馈线开关采用高分断直流自动空气断路器,并带有故障报警辅助接点和电操,并具备远动分合闸功能。

B 馈线回路的信号灯采用节能型。

(7)信号

直流系统正常/故障信号通过数字通信的方式传向变电所综合自动化系统。

A 工作状态显示信号

a.一号电源投入

b.二号电源投入

c.各馈线开关位置信号等

B 故障状态显示信号

a.进线失压、缺相等故障

b.充电装置故障

c.母线电压异常

d.蓄电池电压异常

e.直流系统接地

f.直流断路器跳闸

g.蓄电池熔断器熔断

h.故障检测及智能监控单元故障

(8)电池电压自动巡检功能

1)      检测监控电池单体(组)电压,当单体(组)电池放电至电压低于设定值和放电时间达到设定值时,电池自动停止放电,并发报警信号。

2)      巡检周期可根据用户需要设定。

3)      每节蓄电池的电压都能直观从显示屏读出。

4)      电池检测装置能显示温度,误差±0.5℃。

5)      测量电池单节电压准确度±0.01V,测量分辨率为0.01V。

(9)通讯功能:远动输出端子排和RS485通讯接口,可与配电所微机自动化系统统一规约(MODBUS),若有扩展协议,需满足综自厂家的要求。

(10)测量表计

A 测量内容包括:母线电压、输出电流、蓄电池电压、蓄电池充/放电电流等。

B 指示仪表采用数字型仪表或指针式仪表,准确度不低于1.5级或4位半,附加分流器准确度不低于1.5 级。

(11)UPS逆变器装置

1) UPS逆变器装置输入电源的频率范围不小于50±2.5Hz,功率因数不低于0.95,电压范围不小于220±20%V,最大输入电流不大于25A,对电源侧造成的谐波干扰不大于5%。

2) UPS逆变器装置输出电源的频率范围不大于50±0.5Hz,功率因数不低于0.8,电压范围不小于220±5%V(非旁路),最大输出电流不小于额定电流,旁路时供电效率不小于85%,同步精度±2%,输出波形失真度不大于3%,旁路与工作状态的转换时间不大于4ms,动态电压瞬变范围不大于±10%,电压瞬变恢复时间不大于20ms,输出电流峰值系数比小于3:1,工作音频噪音小于55db。

3) 电池总容量不小于5kVA,UPS装置供电能力应不低于4×24Ah,需保证在失电2小时内低压所内设备的操作、信号、测量功能。

4) UPS逆变器装置采用纯在线工业级、全封闭、免维护宽温电池,配置8x100AH外置蓄电池,酸铅免维护,寿命10年,设有自带风扇进行散热。

5) UPS逆变器装置须提供智能监控接口,具备通过自动、远程控制的方式,能经RTU装置向远动主站提供工作状态、电池状态、实时电压、故障报警等信息,也能通过RTU接受指令对UPS电池进行自动充放电、活化等工作,实现定期自检、激活、放充功能,并能显示UPS装置寿命情况,其具体要求如下为:

(A)UPS具备蓄电池均充、浮充自动控制功能:在蓄电池放电结束UPS输入供电恢复后,应启动均充充电,并能自动转浮充充电, 无需人工对电池维护检测。

(B)UPS具备蓄电池定期自动活化和监测功能:自动定期释放部分蓄电池能量,避免长时间浮充导致蓄电池容量衰减,并能侦测蓄电池组是否处于良好状态。

(C)UPS具备蓄电池在线核容和就地容量指示功能,直观清晰的掌握蓄电池的健康状态。

(D)UPS具备自动旁路功能,当UPS逆变、整流模块故障时可自动旁路由外电源直接向负载供电。

(E)UPS装置具备自动启动功能,当因蓄电池放电至停机后,市电恢复时应自动启动而不需要手工启动。

(F) UPS蓄电池总容量应满足所带开关负载分合闸各3次后,后备时间不小于2小时。

(G)UPS提供智能监控接口,经RTU数据转发向运动主站提供工作状态、电池状态、活化核容状态,故障报警信息等

(H)UPS具备输入功率因数修正功能,在满载情况下输入功率因数可以达到0.95以上。

5.6结构

5.6.1交流屏

5.6.1.1柜体结构

交流柜应由钢板及骨架组成,采用钢性好,有一定耐热能力的钢材,表面应进行严格的处理并采取防腐蚀措施。钢板厚度不小于2.0mm。柜内辅助钢板厚度不小于1.5mm。制成的面板及柜架应有足够的机械强度,以保证元件安装及操作时无摇晃,柜面板及柜架无变形。

柜内装设接地螺栓,柜的活动金属构件及金属门,与柜体之间应用铜导线牢固连接。

柜体的防护等级不低于IP3X。

柜体正面采用全开门方式,背面采用双开门方式,两侧采用可拆卸的挡板结构,正面设置大玻璃门。

盘柜内设置二次配线用电缆槽,在电缆槽下方附近的盘柜底部钢板上预留电缆引入孔及密封胶圈,并在电缆引入孔处设置高为50mm防火封堵盒。电缆槽下方盘柜底部向上200mm处设电缆固定夹子,以便电缆的固定。

柜体颜色: 设计联络时确定。

5.6.1.2柜内元器件及走线要求

柜内安装的元器件均选用高品质元件。端子排及空气开关等采用优质产品。

柜内端子排的设计应考虑运行、检修、调试的方便。端子应有明显的标识,并具备同时进行桥接和测试的功能。一般端子、弱电端子之间应有所间隔。适当考虑与设备位置对应,端子排导电部分为铜质。端子的选用应满足回路载流量及所接电缆截面的需要。每一安装单位端子排均在最后预留不少于5个端子。端子排距及地面的距离不小于300mm,端子排间距不小于150mm。

柜内配线截面应满足各回路载流量的要求。可动部分应过渡柔软,并能承受绕曲而不致疲劳损伤,柜内编号应统一、清晰。

柜内元器件安装及走线要求整齐可靠、布置合理,电气间绝缘应符合国家有关标准。测量表计的安装应便于读数。柜体结构要求通风良好。

柜内导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆,均应符合国家或行业现行有关标准的规定。其中导线应选用铜线,按室温40℃时长期连续负荷工作制选用,导线截面积必须满足回路容量的要求。交流母线选用铜母线,截面积必须满足系统容量的要求。

柜体面板配置测量表计其量程应在测量范围内,测量最大值应在满量程的85%以上。指针仪表误差不大于1.5%,数字表采用四位半表,嵌入式安装,准确度不低于1.5级。

同类元器件的接插件应具有通用性和互换性,应接触可靠、插拔方便。接插件的接触电阻、插拔力、允许电流及寿命,均应符合有关国家及行业现行标准的要求。

 5.6.1.3柜体面板布置

柜体的前面板分为上、下两个部分。上部分是可开启的仪表门,安装有测量表计、指示灯及电压转换测量开关、运行方式选择开关、断路器分合闸开关等,同时在面板上根据交流一次图制有交流系统模拟线,便于值班运行人员进行操作维护。下部分为固定面板,用来安装进线及照明馈线的计量表计,该计量表计采用嵌入式安装,其准确度不低于0.5级。

要求柜体面板整齐、简洁、美观。元器件安装高度应考虑运行操作的方便。各开关的位置信号应与开关对应,以便于维护人员操作、检查。

5.6.2直流屏

5.6.2.1  柜体结构

直流柜应由钢板及骨架组成,采用钢性好,有一定耐热能力的钢材,表面应进行严格的处理并采取防腐蚀措施。钢板厚度不小于2.0mm。柜内辅助钢板厚度不小于1.5mm。制成的面板及柜架应有足够的机械强度,以保证元件安装及操作时无摇晃,柜面板及柜架无变形。

柜内装设接地螺栓,柜的活动金属构件及金属门,与柜体之间应用铜导线牢固连接。

柜体的防护等级不低于IP3X。

柜体正面采用全开门方式,背面采用双开门方式,两侧采用可拆卸的挡板结构,正面设置大玻璃门。

盘柜内设置二次配线用电缆槽,在电缆槽下方附近的盘柜底部钢板上预留电缆引入孔及密封胶圈,并在电缆引入孔处设置高为50mm防火封堵盒。电缆槽下方盘柜底部向上200mm处设电缆固定夹子,以便电缆的固定。

柜体尺寸:800mm(宽)×600mm(深)×2260mm(高)

柜体颜色: 设计联络时确定。

5.6.2.2柜内元器件及走线要求

柜内安装的元器件均选用高品质元件。端子排及空气开关等采用优质产品。

柜内端子排的设计应考虑运行、检修、调试的方便,采用有多年实际运行经验的抗震动免维护的高质量阻燃端子。端子应有明显的标识,并具备同时进行桥接和测试的功能。一般端子、弱电端子之间应有所间隔。适当考虑与设备位置对应,端子排导电部分为铜质。端子的选用应满足回路载流量及所接电缆截面的需要。每一安装单位端子排均在最后预留不少于5个端子。端子排距及地面的距离不小于300mm,端子排间距不小于150mm。

柜内配线截面应满足各回路载流量的要求。可动部分应过渡柔软,并能承受绕曲而不致疲劳损伤,柜内编号应统一、清晰。

柜内元器件安装及走线要求整齐可靠、布置合理,电气间绝缘应符合国家有关标准。测量表计的安装应便于读数。柜体结构要求通风良好。

柜内导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆,均应符合国家或行业现行有关标准的规定。其中导线应选用铜线,按室温40℃时长期连续负荷工作制选用,导线截面积必须满足回路容量的要求。直流母线选用铜母线,截面积必须满足系统容量的要求。

柜体面板配置测量表计其量程应在测量范围内,测量最大值应在满量程的85%以上。指针仪表误差不大于1.5%,数字表采用四位半表,嵌入式安装,准确度不低于0.5级。

同类元器件的接插件应具有通用性和互换性,应接触可靠、插拔方便。接插件的接触电阻、插拔力、允许电流及寿命,均应符合有关国家及行业现行标准的要求。

5.6.2.3柜体面板布置

柜体的前面板分为上、下两个部分。上部分是可开启的仪表门,安装有测量表计、指示灯及电压转换测量开关、智能监控单元等,同时在面板上根据直流系统图制有直流系统模拟线,便于值班运行人员进行操作维护。下部分为固定面板,用来安装高频充电模块。

要求柜体面板整齐、简洁、美观。元器件安装高度应考虑运行操作的方便。各开关的位置信号应与开关对应,以便于维护人员操作、检查。

5.7铭  牌     

铭牌应耐久清晰、易识别,铭牌上应包括以下内容:制造厂名称或商标;产品的型号和名称;额定电压;额定电流;出厂编号;制造日期。

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