DL／T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程

目次前言1范围2规范性引用文件3术语4系统接线4.1直流电源4.2系统电压4.3蓄电池组4.4充电装置4.5接线方式4.6网络设计5直流负荷5.1直流负荷分类5.2直流负荷统计6保护和监控6.1保护6.2测量6.3信号6.4自动化要求7设备选择7.1蓄电池组7.2充电装置7.3电缆7.4蓄电池试验放电装置7.5直流断路器7.6熔断器7.7刀开关7.8降压装置7.9直流柜7.10直流电源成套装置8设备布置8.1直流柜的布置8.2阀控式密封铅酸蓄电池组的布置8.3防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组的布置9专用蓄电池室对相关专业的要求9.1专用蓄电池室对相关专业总的技术要求9.2阀控式密封铅酸蓄电池组对相关专业的要求9.3防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组对相关专业的要求附录A（资料性附录）直流系统I/O表附录B（资料性附录）蓄电池选择附录C（资料性附录）充电装置及整流模块选择附录D（资料性附录）电缆截面选择附录E（资料性附录）直流断路器选择附录F（资料性附录）蓄电池回路设备及直流柜主母线选择附录G（资料性附录）蓄电池短路电流计算及其参考数值表附录H（规范性附录）本规程用词说明条文说明前言本标准是根据原国家经济贸易委员会电力司《关于下达2002年度电力行业标准制定和修订计划的通知》（国经贸电力［2002］973号文）的任务而编制的。本次修订工作以原中华人民共和国电力工业部电技［1995］506号文发布实施的DL/T5044—1995《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》为原本，同时参照中华人民共和国国家经济贸易委员会国经贸电力［2000］1048号文批准实施的DL/T5120—2000《小型电力工程直流系统设计规程》，并根据国内外新标准、新技术、新元件和新装置的应用，增加了以下内容：——扩大了适用范围；——阀控式密封铅酸蓄电池；——高频开关电源装置；——直流断路器。本标准实施后代替DL/T5044—1995。本标准含括了DL/T5120—2000《小型电力工程直流系统设计规程》的主要内容，在二者并存的过渡期间，当出现不一致时，以本标准为准。本标准的附录A～附录G都是资料性附录。本标准的附录H是规范性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并解释。本标准起草单位：国电华北电力设计院工程有限公司、河南省电力勘测设计院。本标准主要起草人：刘百震、盛和乐、陈巩、於崇干、白忠敏、卓乐友、吴聚业、高惠民、戴敏。电力工程直流系统设计技术规程1范围本规程规定了直流系统接线、设备选择及布置、直流系统的对外接口及对相关专业的要求。本规程适用于单机容量为1000MW及以下火力发电厂、500kV及以下变电所和直流输电换流站新建工程直流系统的设计，扩建和改建工程可参照执行。火力发电厂中包括燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂和垃圾发电厂。核能发电厂、750kV变电所及其他电力工程可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T17626.12—1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验（IDTIEC61000–4–12：1995）GB/T17626.2—1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（IDTIEC61000–4–2：1995）GB50217电力工程电缆设计规范GB50260电力设施抗震设计规范DL5000火力发电厂设计技术规程DL/T5035火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定3术语3.0.1蓄电池组storagebattery用导体连接两个或多个单体蓄电池用作能源的设备。3.0.2防酸式铅酸蓄电池acidspray-prooflead-acidbattery蓄电池槽与蓄电池盖之间密封，使蓄电池内产生的气体只能从防酸栓排出，电极主要由铅制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。可分为防酸隔爆式铅酸蓄电池和防酸消氢式铅酸蓄电池，简称防酸式铅酸蓄电池。3.0.3阀控式密封铅酸蓄电池valveregulatedsealedlead-acidbattery蓄电池正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体，当内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部，使其密封。蓄电池在使用寿命期限内，正常使用情况下无需补加电解液。3.0.4镉镍蓄电池nickel-cadmumbattery正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。3.0.5系统system本规程的“系统”是指连接在一个共同的标称电压下工作的设备和导线（线路）的组合。3.0.6标称电压nominalvoltage系统被指定的电压。3.0.7电气设备额定电压ratedvoltageforequipment根据规定的电气设备工作条件，通常由制造厂确定的电压。3.0.8浮充电floatingcharge在正常运行时，充电装置承担经常负荷，同时向蓄电池组补充充电，以补充蓄电池的自放电，使蓄电池以满容量的状态处于备用。3.0.9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，使其恢复到规定的范围内而进行的充电，以及大容量放电后的补充充电，通称为均衡充电。3.0.10端电池terminalbattery蓄电池组中基本电池之外的蓄电池。3.0.11核对性放电checkingdischarge在正常运行中的蓄电池组，为了检验其实际容量，以规定的放电电流进行恒流放电，只要电池达到了规定的放电终止电压，即停止放电，然后根据放电电流和放电时间，计算出蓄电池组的实际容量，称为核对性放电。3.0.12终止电压finishvoltage蓄电池容量选择计算中，终止电压是指直流系统的用电负荷，在指定放电时间内要求蓄电池必须保持的最低放电电压。对蓄电池本身而言，终止电压是指蓄电池在不同放电时间内及不同放电率放电条件下允许的最低放电电压。一般情况下，前者的要求比后者要高。3.0.13电磁兼容（EMC）electromagneticcompatibility设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力。4系统接线4.1直流电源4.1.1发电厂和变电所内，为了向控制负荷和动力负荷等供电，应设置直流电源。4.1.2220V和110V直流系统应采用蓄电池组。48V及以下的直流系统，可采用蓄电池组，也可采用由220V或110V蓄电池组供电的电力用直流电源变换器（DC/DC变换器）。4.1.3供电距离较远的辅助车间，当需要直流电源时，宜独立设置直流系统。4.1.4运煤系统电磁分离器等允许短时间停电的直流负荷，宜采用单独的硅整流设备直接供电。4.1.5蓄电池组正常应以浮充电方式运行。4.1.6铅酸蓄电池组不宜设置端电池；镉镍碱性蓄电池组宜减少端电池的个数。4.2系统电压4.2.1直流系统标称电压1专供控制负荷的直流系统宜采用110V。2专供动力负荷的直流系统宜采用220V。3控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统采用220V或110V。4当采用弱电控制或弱电信号接线时，采用48V及以下。4.2.2在正常运行情况下，直流母线电压应为直流系统标称电压的105％。4.2.3在均衡充电运行情况下，直流母线电压应满足如下要求：1专供控制负荷的直流系统，应不高于直流系统标称电压的110％；2专供动力负荷的直流系统，应不高于直流系统标称电压的112.5％；3对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统，应不高于直流系统标称电压的110％。4.2.4在事故放电情况下，蓄电池组出口端电压应满足如下要求：1专供控制负荷的直流系统，应不低于直流系统标称电压的85％；2专供动力负荷的直流系统，应不低于直流系统标称电压的87.5％；3对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统，宜不低于直流系统标称电压的87.5％。4.3蓄电池组4.3.1蓄电池型式1大型和中型发电厂、220kV及以上变电所和直流输电换流站宜采用防酸式铅酸蓄电池或阀控式密封铅酸蓄电池。2小型发电厂及110kV变电所宜采用阀控式密封铅酸蓄电池、防酸式铅酸蓄电池，也可采用中倍率镉镍碱性蓄电池。335kV及以下变电所和发电厂辅助车间宜采用阀控式密封铅酸蓄电池，也可采用高倍率镉镍碱性蓄电池。4.3.2蓄电池组数1设有主控制室的发电厂，当机组总容量为100MW及以上，宜装设2组蓄电池。其他情况下可装设1组蓄电池。2容量为200MW以下机组的发电厂，当采用单元控制室的控制方式时，每台机组可装设1组蓄电池。3容量为200MW级机组的发电厂，且升高电压为220kV及以下时，每台机组可装设1组蓄电池（控制负荷和动力负荷合并供电）或2组蓄电池（控制负荷、动力负荷分别供电）。4容量为300MW级机组的发电厂，每台机组宜装设3组蓄电池，其中2组对控制负荷供电，另1组对动力负荷供电，或装设2组蓄电池（控制负荷和动力负荷合并供电）。5容量为600MW级及以上机组的发电厂，每台机组应装设3组蓄电池，其中2组对控制负荷供电，另1组对动力负荷供电。6小型供热发电厂和垃圾发电厂根据工艺要求可装设1组或2组蓄电池。7发电厂网络控制系统中包括有220kV及以上电气设备时，应独立设置不少于2组蓄电池对控制负荷和动力负荷供电。当配电装置内设有继电保护装置小室时，可将蓄电池组分散装设。其他情况的网络控制系统可装设1组蓄电池。8220kV～500kV变电所应装设不少于2组蓄电池。当配电装置内设有继电保护装置小室时，可将蓄电池组分散装设。9110kV及以下变电所宜装设1组蓄电池，对于重要的110kV变电所也可装设2组蓄电池。10直流输电换流站，站用蓄电池应装设2组；极用蓄电池每极可装设2组。11直流系统电压为48V及以下当采用蓄电池时，可装设2组蓄电池。12当大型发电厂的蓄电池容量选择大于产品制造容量时，允许装设2组半容量蓄电池，并联运行，即视为1组蓄电池。4.4充电装置4.4.1充电装置型式1高频开关充电装置。2晶闸管充电装置。4.4.2充电装置配置11组蓄电池：1）采用晶闸管充电装置时，宜配置2套充电装置；2）采用高频开关充电装置时，宜配置1套充电装置，也可配置2套充电装置。22组蓄电池：1）采用晶闸管充电装置时，宜配置3套充电装置；2）采用高频开关充电装置时，宜配置2套充电装置，也可配置3套充电装置。4.5接线方式4.5.1母线接线方式11组蓄电池的直流系统，采用单母线分段接线或单母线接线。22组蓄电池的直流系统，应采用二段单母线接线，蓄电池组应分别接于不同母线段。二段直流母线之间应设联络电器。32组蓄电池的直流系统，应满足在运行中二段母线切换时不中断供电的要求。切换过程中允许2组蓄电池短时并联运行。4.5.2蓄电池组和充电装置均应经隔离和保护电器接入直流系统。1直流系统为单母线分段接线时，蓄电池组及充电装置的连接方式如下：1）1组蓄电池配置1套充电装置时，二者应接入不同母线段；2）1组蓄电池配置2套充电装置时，2套充电装置应接入不同母线段。蓄电池组应跨接在二段母线上。22组蓄电池配置2套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段。32组蓄电池配置3套充电装置时，每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段，第3套充电装置应经切换电器可对2组蓄电池进行充电。4.5.3设有端电池的镉镍碱性蓄电池组，应设有降压装置。4.5.4每组蓄电池均应设有专用的试验放电回路。试验放电设备，宜经隔离和保护电器直接与蓄电池组出口回路并接。该装置宜采用移动式设备。4.5.5除有特殊要求的直流系统外，直流系统应采用不接地方式。4.6网络设计4.6.1直流网络宜采用辐射供电方式。4.6.2直流柜辐射供电1直流事故照明、直流电动机、交流不停电电源装置、远动、通信以及DC/DC变