【电力行业标准(DL)】 小型电力工程直流系统设计规程

中华人民共和国电力行业标准
DL/T5120—2000
小型电力工程直流系统设计规程DC System design code for smallelectric power project
主编部门：国家电力公司华北电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批推文号：国经贸电力［2000］1048号中国电力出服社
2000北京
DL/T 5120—2000
本规程是根据国家经济贸易委员会电力司的电力［1999］40号文“关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知”中要求，序号32制定《小型电力工程直流系统设计规程》的任务而编制的。
本规程的制定以原中华人民共和国电力工业部电技工1995506号文发布实施的《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》为原本。本规程适用于单机容量为25MW及以下发电厂和110kV及以下变（配）电所新建工程直流系统的设计。根据国内外新标准、新技术、新元件、新装置的应用，增加了以下内容：a：阀控式密封铅酸蓄电池：
b.高频开关电源装置：
c、直流空气开关。
本标推的附录A一附录G都是标准的附录。本规程由国家电力公司电力规划设计总院提出并归口。本规程由国家电力公司华北电力设计院负责起草。本规程主要起草人：陈巩、刘百、冯家茂。本规程由国家电力公司电力规划设计总院负责解释。DL/T 5120—2000
引用标准
系统选择www.bzxz.net
直流电源
系统接线
设备选择：
设备布置·
对外专业的要求
附录A（标准的附录）
附录B（标准的附录）
附录C（标准的附录）
附录I）（标准的附录）
附录E（标准的附录）
附录F（标准的附录）
附录G（标准的附录）
条文说明
蓄电池应用曲线及图表
直流回路主要设备选择
直流负荷统计
蓄电池容量选择计算
电缆截面选择计算
直流电源设备距离
本规程用词说明
1范围
本规程规定了直流系统选择要求，直流系统接线和设备选择及布置。
本规程适用于单机容量为25MW及以下发电厂和110kV及以下变电（配电）所新建工程直流系统的设计，对扩建和改建工程可参照执行。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB156—1993标准电压
GB/T13337.1-1991固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件GB50049一1994小型火力发电厂设计规范GB 50217--1994
电力工程电缆设计规范
GB 50260-—1996
DL/T 637—1997
电力设施抗震设计规范
阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件DLT5035--1994火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定
火力发电厂、变电所直流系统设计技术DL/T 5044—1995
DL/T5103-—199935kV110kV无人值班变电所设计规程
3术语
3.0.1 蓄电池组 storage battery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-proof lead-acid batteries蓄电池槽与蓄电池盖之间应密封，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。
3.0.3阀控式密封铅酸蓄电池valve regalated sealed lead -acidbatteries
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人蓄电池内部，使其密封。蓄电池在使用寿命期间，正常使用情况下无需补加电解液。
3.0.4镉镍蓄电池nickel-cadmum battery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浮充电floating charge
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。
3.0.6均衡充电egualizing charge为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象，为使其恢复到规定的范围内而进行的充电，称为均衡充电。3.0.7端电池terminal battery
蓄电池组中基本电池之外的蓄电池。3.0.8控制负荷controlload
控制、信号、继电保护、自动装置等直流负荷。3.0.9动力负荷drive load
直流电动机、断路器电磁合闸机构、交流不停电电源装置、事故照明等直流负荷。
3.0.10冲击负荷irmpact load
瞬间或短时加在直流电源的较大鱼荷。3.0.11随机负荷random load
交流事故停电过程中恢复供电时产生的冲击负荷。4
4系统选择
4.0.1发电厂、110kV变电所及其他重要变电所应装设蓄电池组向控制负荷、动力负荷供电。蓄电池组正常应以全浮充电方式运行。1控制负荷包括电气和热工的控制、信号、继电保护、自动装置等负荷。
2动力负荷包括直流电动机、断路器电磁合闸机构、交流不停电电源装置以及事故照明等负荷。3直流负荷应按性质分类
1）经常性负荷：要求直流电源在各种工况下均应可靠供电的负荷。
2）事故性负荷：要求直流电源在交流电源事故停电时间内可靠供电的负荷，并应按事故初期负荷和事故持续负荷以及随机负荷分类。
4.0.2直流系统额定电压按下列要求确定：发电厂宜采用220V；变电所宜采用110V，也可采用220V。4.0.3蓄电池组不宜设置端电池。4.0.4蓄电池组在正常浮充电运行方式下，直流母线电压应为直流系统额定电压的105%：其他运行方式下直流系统母线电压不应超出直流用电设备所充许的电压波动范围：直流母线电压应在直流系统额定电压的85%～110%范围内。
4.0.5允许短时停电的直流负荷，宜采用单独的直流电源设备供电。
5直流电源
5.1鑫电池组
5.1.1蓄电池型式选择。　
发电厂及110kV变电所宜采用阀控式密封铅酸蓄电池或防酸式铅酸蓄电池。
35kV及以下变电所宜采用阀控式密封铅酸蓄电池，也可采用高倍率镉碱性蓄电池。
5.1.2蓄电池组数。
对干发电广，当机组台数为3台及以上，总容量为100MW及以上时，宜装设2组蓄电池：其他情况下可装设一组蓄电池。
对于110kV及以下变电所宜装设1组蓄电池，重要的110kV变电所也可装设2组蓄电池。5，13单体蓄电池的浮充电压，均衡充电电压及放电末期电压的选择应符台下列规定：
1防酸式铅酸蕾蓄电池的浮充电压宜取2.15V.～2.17GFD型蓄电池取2.23V：均衡充电电压范围为2.25V～2.35V，宜取2.30V；放电未期电压宜取1.80V。2阀控式密封铅酸蓄电池的浮充电压宜取2.23V-2.28V均衡充电电压范围为2.30V～2.35V，宜取2.30V：放电末期电压宜取1.83V。
3高倍率隔镍蓄电池的浮充电压宜取1.36V～1.39V；均衡充电电压宜取1.47V～1.48V：放电末期电压最低值宜敢1.10V。
5.1.4蓄电池的负荷统计参见附录C，应符合下列规定：1当装设2组蓄电池时，对于控制负荷，每组励按属于孩控制室的全部负荷统计：对于直流事故照明负荷，每组应按属于6
该控制室的全部负荷的60%（变电所可按100%）统计：对于断路器合闻冲击负荷按随机负荷考虑；对于动力负荷和通信远动的事故负荷，宜平均分配在两组蓄电池上。2计算蓄电池容量时，与电力系统连接的发电厂，交流厂用电事故停电时间和变电所全所事故停电时间应按1h计算。无人值班变电所宜按2h计算。
3直流油泵计算时间：宜按0.5h计算。启动电流宜按2倍额定电流计算。负荷系数宜取0.9。4交流不停电电源装置计算时间宜按1h计算，无人值班变电所按2h计算，负荷系数宜取0.6。5事故初期的冲击负荷，按如下原则统计：备用电源断路器采用电磁合闸线圈时，应按备用电源实际自投断路器台数计算，其冲击负荷系数宜取0.5。低电压、母线保护、低频减负荷等跳闸回路宜按实际数之和计算，其钟击负荷系数宜取0.60.8。热工及电气控制、保护回路等宜按实际负荷之和计算，其负荷系数宜取0.6。
6事故停电时间内电磁合匣冲击负荷，厨按接断路器最大1台合闸电流计算，且励接随机负荷统计，并施与事故初期之外的最大负荷或出现最低电压时的负荷相聋加。5.1.5蓄电池容量选择计算条件，应满足全厂（所）事故停电时间可内的放电容量：试计及事故初期直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流：并应考虑蓄电池组持续放电时间内随机负荷电流的影响。
确定蓄电池容量时，应按最严重的事故方式校验直流母线电压，其最低值应满足直流负荷的要求。5.1.6蓄电池容量选择宜采用下列计方法并参见附录D。1电压控制法（亦称睿量换算法
1按事故放电时间分别统计事故放电容量。2！按不司蓄电池型式，不同救电终止电压和放电时间，7
确定相应的容量系数（K）。
3根据事故放电容量计算所需容量。选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量（C10）。4）进行蓄电池端电压水平的计算，应满足直流系统最低电压的要求。
2阶梯负荷法（亦称电流换算法）1）按事故放电时间，分别统计事故放电电流，确定负荷曲线。
2）按不同蓄电池型式、不同放电终止电压和放电时间，确定相应的容量换算系数（K）
3）根据事故放电电流，按事故放电阶段逐段进行容量计算。当有随机负荷（指末期冲击负荷）时，应叠加在第一阶段以外的计算容量最大的放电阶段。4）选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量（C10）作为蓄电池的选择容量。
5.1.7电池个数。
1铅酸蓄电池的直流系统每组蓄电池个数，应按正常浮充电运行方式时保证直流母线电压为额定电压的105%计算，并按事故放电末期和充电末期直流母线电压应满足直流负荷的要求校验，参见附录B3。
2隔镍蓄电池的直流系统每组蓄电池个数，宜按直流母线电压在事故放电末期为额定电压的90%（高倍率），即每个蓄电池电压按1.1V（高倍率）计算，并宜考虑持续负荷电流与冲击负荷电流的影响，但其上限应与接线方式相适应。基本电池个数应按浮充电方式下直流母线电压为额定电压的105%计算。5.2充电装置
5.2.1设有2组蓄电池的直流系统，采用晶闸管式充电装置时宜设3套同容量的充电装置；采用高频开关充电装置时宜设2套同容量的充电装置。
5.2.2设有组蓄电池的直流系统。采用晶闸管式充电装置时宜设2套同容量的充电装置：采用高频开关充电装置时宜设1套充电装置，经技术经济比较合理时，也可采用2套充电装置。9
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