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DL/T1074-2007《电力用直流和交流一体化不连续电源设备》(下称《规范》)已于2008年发布、施行。该《规范》对一体化不连续电源(下称一体化电源)设备包含的电源部件比拟明白,但对一体化电源设备的总体技术指标和数据表述不甚分明,且对一体化电源的应用范围没有明白规则,赛力特蓄电池对一体化电源设备中触及局部电源部件的相关设计专业和管理部门之间尚存在一定的争议。本文除了讨论一体化电源设备的功用和应用以外,对《规范》内容的完善以及一体化电源的应用提出一些倡议。
1.一体化电源设备及其功用
1.1 一体化电源设备的含义
一体化电源设备,是将直流电源、电力用交流不连续电源(UPS)、电力用逆变电源(INV)和通讯用直流变换电源(DC/DC)等电源安装组合为一体,共享直流电源的蓄电池组,并统一施行监控的成套电源设备。一体化电源设备的输入电源包括交流电源和直流电源两种。一体化电源设备的输出负荷普通包括直流负荷、交流不连续电源供电的设备负荷、电力用逆变电源供电的设备负荷、通讯用直流变换赛力特蓄电池电源供电的设备负荷。
1.2 一体化电源设备的功用
一体化电源设备具有一套公用的蓄电池组,它能同时为一体化电源设备的全部输出负荷提供电源,满足全部负荷容量和供电时间的请求。在正常运转方式下,该电源设备由交流电源供电,蓄电池处于浮充备用状态;当交流电源毛病停电时,蓄电池为全部负荷提供电源。所以,一体化电源设备的备用电源至关重要,应保证其在全部工作过程中,不能须臾停电。
1.3 一体化电源设备的根本参数
1)供电容量:包括交流供电容量和直流供电容量(供电持续时间)。
2)供电电压:包括交流供电电压和直流供电电压。
3)供电输入电流:包括交流供电输入电流和直流供电输入电流。
4)供电负荷:包括负荷称号和负荷容量,供电负荷输出电压和额定电流。
5)直流电源端子至负荷出口端子的电压降。
2.一体化电源设备的应用
2.1 应用的根本准绳
1)一体化电源设备是共用备用电源的综合性电源安装,所以其电源单元和负荷单元的电气性能、机械性能以及输入、输出和中间接口应契合国度规范的请求。
2)接入一体化电源设备的负荷类别、容量范围、电压等级以及负荷特性应满足一体化电源设备的规则。
3)接入一体化电源设备赛力特蓄电池的输入电源和输出负荷导体型式、导体截面和中间衔接导体截面应契合一体化电源设备规则的请求,应满足正常运转和事故状况下备用电源导体允许压降的规则。
4)一体化电源设备的运转维护和实验应契合一体化电源设备的规则。
2.2 应用的根本条件
1)应用一体化电源设备应有利于电源平安牢靠性的进步,有利于自动化、智能化程度的进步,有利于运转维护程度的进步。
2)一体化电源设备触及应急电源的范畴,所以其应用施行应经过各参与专业充沛的协商和停止平安性的科学论证,并由建立、设计、维护方共同组织,有制造、设备供货方参与制定相应的施行标准。
3)电源系统和各负荷单元应具备完善、牢靠、有选择性的维护安装,任何单元部分毛病不得影响和危及整个电源系统正常工作。
4)普通状况下电力系统中的控制、应急等电气负荷是一体化电源设备的根本负荷,当非电气负荷较小、占根本负荷的比例较低、且供电时间无特殊请求时,可采用一体化电源设备。现阶段,110kV及以下的小型变电站,由于通讯负荷小,可采用一体化电源设备。关于110kV的重要变电站、220kV及以上的大中型变电站和火力发电厂,由于通讯、热工等非电力负荷较大,不宜采用一体化电源设备。
3.对一体化电源设备备用电源的请求
一体化电源设备的ZX问题是其备用电源的特性、容量及其供电持续时间。对备用电源的请求是放电平稳、持续时间长、运用寿命长、正常运转免维护或少维护。多年来电力系统中普通采用铅酸蓄电池,目前普遍采用的是阀控密封式铅酸蓄电池。
下面以220kV及以下的变电工程为例停止讨论。
3.1 电气负荷及对其供电时间的请求
电力工程中电气负荷包括维护、控制,事故照明,不连续电源,DC/DC变换等,这都与变电工程的容量、范围有关。
35~220kV变电站电气负荷统计见表1。
关于有人值班变电站,电气负荷请求备用电源供电持续时间为1h,关于无人值班变电站,则请求为2h。
3.2 通讯负荷及其对供电时间的请求
电力工程中通讯负荷包括系统通讯负荷和站内通讯负荷,主要有光传入设备,调度数据网、综合数据网、通讯终端以及机房环境动力监控系统等负荷。通讯负荷与通讯网络和设备的容量、范围有关。
35~220kV变电站通讯负荷统计见表2。
关于有人值班变电站,通讯负荷请求备用电源供电持续时间为1h,关于无人值班变电站则请求为2h。
3.3 有关规范规则的供电持续时间
依据电力行业规范DL/T5044-2004《电力工程直流系统设计技术规程》、DL/T5391-2007《电力系统通讯设计技术规则》和DL/T5225-2005《220kV~500kV变电所通讯设计技术规则》的规则,直流系统交流电源毛病,蓄电池单独供电的持续时间各自规则如表3所示。其中规范DL/赛力特蓄电池赛力特蓄电池T5225-2004原规则:无人值班站的蓄电池单独供电持续时间不少于8~12h,与规范DL/T5391-2007的规则1~3h相悖,本文统一取值为1~3h。 由表3能够看出,当电气专业与通讯专业各自依照本身请求独立装设蓄电池直流系统时,各自相关的规范规则其蓄电池单独供电的持续时间各不相同,且有较大差别。当变电站内设置一套综合的直流电源,即采用本文所述的一体化电源设备时,只能采用一组共用的蓄电池组,其单独供电的持续时间可依据下列准绳选择。
1)当变电站范围较大,且在系统中具有重要位置、距电源间隔较近时,可按变电站类型请求,选择1h或2h作为交流电源毛病时,蓄电池单独供电的持续时间。
2)当变电站位置重要(内设通讯站),且变电站距电源间隔较远,采用1h或2h蓄电池独立供电的持续时间不能满足请求时,可按站内通讯电源的请求选3h及以上持续时间。
依据电力系统多年来大量的事故调查,系统内变电站事故断电的持续时间Z长不超越0.5h,所以普通状况下变电站因事故失去交流电源后,蓄电池单独供电的持续时间取1h或2h是可行的,也是合理的。
3.4 一体化电源设备的蓄电池容量计算
依据变电站一体化电源设备的负荷统计和蓄电池单独供电持续时间(1h和2h),计算一体化电源设备的蓄电池容量,并以此阐述一体化电源设备的合理性。关于设置专用通讯直流电源的变电站,蓄电池单独供电的持续时间按3h计算。
4.结语
1)一体化电源设备有利于简化电源设备配置,进步直流电源设备的应用率。但一体化电源设备效劳于多个专业,其电源容量的选择、电源对各专业的顺应性能和技术指标请求,需求统一标准。一体化电源设备的供货方应明白其容量范围、根本参数和接口条件并与现行各专业设计规程谐和分歧。
2)在各专业谐和分歧的前提下,一体化电源设备可用于负荷性质相近的中小型变配电工程,关于大中型发电工程和变电工程,因其负荷类型较多,且牢靠性请求很高,为便当专业管理,确保设备的牢靠性,不宜设置一体化电源设备。在一些专业尚未谐和完善、一体化电源设备的检验、维护、管理尚未构成分歧意见时,不宜急于采用一体化电源设备。不同厂家的不同专业产品拼凑组合,没有统一的权威性技术支持的,不能算是一体化电源设备。
3)一体化电源设备是供多个专业运用的公共电源设备,所以,该电源设备的职能分工、技术管理、正常维护界面及其应用环境条件应由各运用部门共同协商肯定。
4)依据相关专业的技术规则和电力系统平安牢靠性水平,一体化的备用蓄电池电源单独持续供电时间宜取1~2h。
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