直流系统技术规范书(110kV升压站)

内蒙古兴和航天风电场一期49.5MW工程
高频开关电源、直流屏
技术规范书
内蒙古电力勘测设计院编制
2008年8月呼和浩特
批准：审核：
校核：编写：
目录
1 总则 (1)
2 技术要求 (1)
3 设备规范 (9)
4 采购设备需求及供货范围 (10)
5 技术服务 (12)
6 需方工作 (13)
7 工作安排 (14)
8 备品备件及专用工具 (15)
9 质量保证和试验 (15)
10 包装、运输和储存 (17)
附录A：主要名词解释 (19)
1 总则
1.1 本设备技术规范书适用于内蒙古兴和航天风电场一期49.5MW工程的高频开关电源、直流屏，它提出了产品的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1.3 如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着供方提供的设备完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。

1.4 本设备技术规范书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.5 本设备技术规范书经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。

1.6 本设备规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。

2 技术要求
2.1应遵循的主要现行标准
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。

有新标准颁布时,执行新标准。

GB/T3859.l-1993 《半导体变流器基本要求的规定》
GB/T17478-2004 《低压直流电源设备的性能特性》
GB 11920-1989 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》
GB/T7261-2000 《继电器及装置基本试验方法》
GB/T19826-2005《电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求》GB/T856-2004 《电力用直流电源监控装置》
GB/T857-2004 《发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备技术条件》JB/T8456-2005 《低压直流成套开关设备和控制设备》
JB/T8948-1999 《电控设备用低压直流电源》
DL/T5136-2001 《火力发电厂、风电场二次接线设计技术规程》
DL/T459-2000 《电力系统直流电源柜订货技术条件》
DL/T 5044-2004 《电力工程直流系统设计技术规程》
DL/T5137-2001 《电测量及电能计量装置设计技术规程》
华北电力集团公司《变电站用直流电源设备订货技术条件》
2000-9-28《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》
2.2 环境条件
2.3 工程条件
2.3.1 工程概况（本期）
变电站：110kV变电站
主变容量: 63 MV A × 1 台
电气控制方式: 微机监控
2.3.2 直流系统概况
1、直流系统电压220 V
2、直流系统接线单母线
3、蓄电池组数 1 组
4、蓄电池型式阀控式
5、蓄电池容量240Ah
6、每组蓄电池个数103 个（每组），2V/个
7、蓄电池运行方式浮充电
8、适用范围变电站
2.3.3 其他要求
2.4 直流成套装置基本性能
2.4.1 直流成套装置主要技术参数
交流输入电压：380 V±10 ％
交流电源频率：50 Hz
稳流精度：＜1 ％
稳压精度：＜0.5 ％
纹波系数：＜0.5 ％
效率：＞90 ％
噪声：距装置1m处<55 dB
通信接口：RS485
通讯规约: IEC60870-5-103
冷却方式：自然风冷或强迫风冷
屏柜尺寸（mm）：高2260 宽800 深600
防护等级：IP30
2.4.2 成套装置主要技术性能
1、本工程设1组蓄电池，采用动力和控制混合供电方式。

直流系统采用单母线接线，一组蓄电池配一套充电装置。

每套充电装置的交流电源为2个回路，1回工作，1回备用，可实现自动切换。

能向NCS发出交流电源自动切换信号。

2、充电装置采用微机控制，控制方式具有自动和手动两套独立单元，当自动控制故障或检修时，转入手动控制。

充电装置故障、整流模块过热均能向NCS发出报警信号。

3、直流系统不设降压装置。

4、直流系统采用独立的在线绝缘监测和蓄电池管理单元（电池在线监测装置）。

5、通信接口能满足变电所自动化的要求。

6、充电装置具有液晶汉显、完善的保护报警信号和人机对话等功能。

7、采用模块化屏架结构，功能单元分隔布置。

8、隔离保护电器选用隔离式刀熔开关、直流断路器。

馈线回路选用GMB型直流断路器。

每个馈线开关配一副辅助触点、一副报警触点。

触点状态应输入直流总监控单元。

9、满足工程对电磁兼容性能的要求。

10、直流系统配置的测量表计及变送器的精度应满足要求。

2.5 高频开关电源充电装置主要技术性能和要求
高频开关电源充电装置应满足直流系统各种运行方式下的充放电要求。

2.5.1 继电保护室直流负荷充电、浮充电用高频开关电源装置的基本技术参数
充电装置额定电流60 A
充电装置额定电压220 V
充电装置电压调节范围198~260 V
高频开关频率20～300 kHz
高频模块输出电流不均衡度＜5 ％
功率因数≥0.90
高次谐波电流含有率≤30 ％
振荡波抗扰度:应能承受GB/T 17626.12-1998表2中规定的三级的振荡波抗扰度。

静电放电抗扰度：应能承受GB/T 17626.2-1998 表2中规定的三级的静
电放电抗扰度。

模块冷却方式: 自然风冷或强迫风冷
2.5.2 高频开关电源模块主要性能要求
1、模块的主要功能是将交流电源变换为高品质的直流电源。

模块构成：全波整流及滤波器；高频变换及高频变压器；高频整流滤波器等。

2、直流负荷充电、浮充电模块额定电流为10 A，工作模块5个，备用模块1个。

多块模块并列运行时，应具有良好均流性能，在任何工况下，均流不平衡度应小于5 ％。

3、每个模块内部应具有监控功能，能不依赖总监控单元，独立工作。

正常工作时，模块应与总监控单元通信，接受监控装置的指令。

4、模块应具有过电压、过电流保护和自动限流、报警等功能。

5、模块采用PWM调制制式，模块工作频率：20～300kHz。

2.5.3 总监控单元
微机总监控单元是高频开关电源及其成套装置的监控、测量、信号和管理系统的核心部分。

装置能根据直流系统运行状态，综合分析各种数据和信息，对整个系统实施控制和管理。

装置能适应直流系统各种运行方式。

具备人机对话功能，与成套装置中各子系统通信，并可与上位机通信。

为完成供方设备与变电站监控系统的接口功能，供方应向变电站监控系统厂家提供完整的信息表。

信息表应包括标准部分的信息和有关部分信息，信息量表应有功能类型、信息号、二进制状态量、事件、模拟量、限值等。

通信接口为RS-485，采用IEC60870-5-103规约（满足与变电站监控系统接口）。

装置适应的运行方式： 1 组蓄电池配 1 组充电装置；充电装置独立或并列运行；蓄电池浮充、均充或非正常工况时的自动、手动转换。

装置应采集各馈线开关状态及馈线屏馈线总故障信号。

2.5.4 蓄电池管理单元
蓄电池管理单元包括蓄电池在线监测仪和测温装置，其主要功能是：检测蓄电池组运行工况，对蓄电池组充、放电进行动态管理，应具备对蓄电池温度进行补偿的功能；并能在线监视电池电流、容量，异常时发出报警信号。

本单元独立设置。

可与成套装置中的总监控装置通信。

本工程配置微机型在线电池监测仪1套，电池监测仪应能在线监测单节及整组蓄电池运行状态，在出现异常时以硬接点和通讯口的形式发出远传信号。

电池监测仪至每节电池之间的引线应设保护开关。

供方应负责电池监测仪就地采集盒与蓄电池之间的配线及提供就地采集盒与电池监测仪通讯连接电缆和电缆连接。

本工程配置1套电池测温装置，测温装置应能当地显示，也能通过通信口与直流屏总监控单元进行信号通讯。

供方应负责测温装置与直流总监控单元之间的配线及连接线。

蓄电池在线监测仪就地采集盒和蓄电池温度测量装置应和蓄电池安装在一起。

2.5.5 直流系统绝缘检测装置
直流系统绝缘检测装置主要功能是：在线检测直流系统的对地绝缘状况（包括直流母线、蓄电池回路、每个电源模块和各个馈线回路绝缘状况），并自动检出故障回路。

绝缘检测装置应为独立的智能装置，布置在充电装置屏上或直流馈电屏上，可与成套装置中的总监控装置通信。

绝缘检测装
置应具有在线监视直流母线电压的功能，当母线电压过高或过低、直流系统接地、绝缘检测装置故障时能向NCS发出报警信号。

本工程配置微机型在线直流接地巡检装置1套。

具体数量供方应结合所选装置及回路数确定。

直流屏生产厂家负责直流系统绝缘检测装置与总监控系统之间的配线。

2.6 直流柜技术要求
2.6.1 直流柜的型式应根据充电装置和蓄电池的型式确定，应相互协调，便于安装和维护。

直流柜的尺寸和数量应根据直流馈线数量、容量以及蓄电池容量确定。

1、直流柜采用柜式结构。

2、直流柜柜体尺寸：2260×800×600（mm），防护等级不低于IP30，柜内设备自然冷却。

3、直流柜颜色：由需方提供色标。

4、直流柜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。

同时不因设备的吊装、运输等情况而影响设备的性能。

5、装于直流柜内的继电器应能防止设备正常操作的振动而引起的误动作。

6、直流柜背面应设置防止直接接触带电元件的面板。

7、直流柜内回路与回路之间应有隔板，以防止事故的扩大。

8、屏内使用的电器元件，如开关、按钮等应操作灵活，测量仪表满足精度要求，各类声光指示信号应能正确反映各元件的工作状况。

测量仪表（4 1/2位精度数显型）装设在柜体上方可开启的柜门上。

蓄电池回路及充
电装置回路电流测量应采用霍尔元件当地显示并输出4~20mA模拟量供风电场升压站监控系统使用，充电、蓄电池及母线电压测量应采用智能变送器当地显示并输出4~20mA模拟量供风电场升压站监控系统使用。

直流柜应装设直流母线电压表。

9、主母线和分支母线及接头，应能满足长期通过电流的要求，母线应选用阻燃绝缘铜母线。

10、汇流排和主电路导线的相序和颜色应符合有关规定。

11、蓄电池出口回路、充电装置直流侧出口回路、直流馈线回路和蓄电池试验放电回路等，应装设保护电器。

空气开关和熔断器的容量应满足长期工作电流的要求，且满足各级选择性的要求。

蓄电池出口回路保护电器动作能向NCS发出报警信号。

12、柜体上应有截面不小于25x4mm2与柜体绝缘的接地铜排。

13、屏内安装的元器件应具有产品合格证。

屏柜的元件选型和布置等应符合设计图纸要求。

14、屏内元件的布置应便于安装和维护。

15、供方外购的设备，由供方提供不少于3家的国内优质产品制造厂商，以供需方选择。

协调事宜由供方负责并承担相关质量责任。

2.7. 其他设备
事故照明屏1面（采用有源逆变，事故照明馈线开关C65N系列，回路数及容量以施工图设计为准）
放电屏1面（20~30A）连续可调
2.8 供方提供直流屏至变电站监控系统的通讯电缆。

3 设备规范
3.1本工程订购的设备规范及数量见表3.1
表3.1 高频开关整流装置、直流柜设备规范和数量
4 采购设备需求及供货范围
4.1 一般要求
4.1.1 本条款规定了设备的供货范围。

供方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合第2条款的要求。

4.1.2 供方应提供详细供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。

对于属于整套设备运行和施工所必需的部件，如果本条款未列出和/或数量不足，供方仍需在执行合同时免费补足。

4.1.3 供方应提供所有安装和调试所需专用工具和消耗材料等，并提供详细供货清单。

4.1.4 提供用于设备的安装、调试以及维修所用的专用工具、设备商业运行前所必须的备品备件清单(计入合同总价)。

4.1.5 供方提供的技术资料清单见‘
5.2技术文件’。

4.1.6 供方提供所供设备中的进口件清单。

4.2 供货范围
4.2.1 高频开关电源充电装置
4.2.2 直流系统成套屏柜
4.2.3 蓄电池管理单元（电池在线监测装置及测温装置）。

4.2.4 直流系统绝缘检测装置(成套直流检测专用CT)。

4.2.5 备品备件及专用工具。

4.2.6 本系统屏柜及设备间连接电缆、通讯电缆及直流屏至变电站监控系
统的通讯电缆。

表4.1 备品备件清单
表4.2 专用工具及仪表
注：至少应包括以上一项内容。

5 技术服务
5.1 项目管理
合同签定后，供方应指定负责本工程的项目经理，负责协调供方在工程全过程的各项工作，如工程进度，设计制造，图纸文件，制造确认，包装运输，现场安装，调试验收等。

5.2 技术文件
5.2.1 供方在订货前向需方提供有效的技术资料如：型式试验报告、鉴定证书、报价书、典型说明书、安装图和主要技术参数。

5.2.2 在技术协议签订后1周内，供方应向设计院提供满足施工图设计的下列技术文件 2 份（包括电子版）。

供方提供的图纸应注明“内蒙古兴
和航天风电场一期49.5MW工程”专用。

1、电气原理图：包括装置原理框图、系统接线图、内部接线图和端子排等。

2、基础尺寸图：屏柜尺寸、基础螺栓的位置和尺寸等。

3、屏柜布置图：外型尺寸、设备布置、设备型号、屏柜正面布置、背面布置及屏柜重量。

4、供方提供的技术文件应满足需方提出的技术要求。

5、权威部门提供的有效型式、试验报告和主管部门提供的同类产品鉴定证书。

5.2.3 设备供货时还应提供下列资料（8份），电子版1份：
1、设备开箱资料；
2、安装、维护说明书；
3、部件清单资料；
4、工厂试验报告；
5、产品合格证。

5.3 现场服务
5.3.1 设备在现场安装时，供方应派技术人员到现场进行柜内设备安装和调试，负责解决设备在安装调试、试运行中发现的制造及性能等方面的有关问题，同时负责与其他设备的接口及现场的验收等。

5.3.2 质保期为投入商业运行后18个月，在质保期内，因制造问题而发生损坏，或不能进行正常工作时，供方应免费为需方更换部件。

5.3.3 在设备使用中如发生问题，供方应在24 小时内，派出技术人员到现场维修服务。

5.3.4 供方应选派有经验的技术人员，对安装和运行人员免费培训，讲解技术常识和注意事项。

6 需方工作
6.1 需方应向供方提供有特殊要求的设备技术文件。

6.2 设备安装调试过程中，需方为供方现场人员提供工作和生活方便。

6.3 设备制造过程中，需方可派员到供方进行监造和检验，供方应积极配合。

7 工作安排
7.1 供方收到技术规范书后如有异议，在1周内书面通知需方，否则认为供方同意规范书中的全部要求。

7.2 根据工程需要，可召开设计联络会或以其他形式解决设计制造中的问题。

7.3 文件交接要有记录，设计联络会应有纪要。

7.4 供方提供的设备参数或配置接线有变化时，应及时书面通知需方，并征得需方同意。

供方应填写高频开关电源充电装置规范表和直流柜规范表，其内容和形式按表7.1和表7.2。

表7.1 高频开关电源充电装置规范表
表7.2 直流柜设备规范表
8 备品备件及专用工具
8.1 备品备件
供方应提供设备所需的备品备件，备品备件应是新品，与设备同型号，同工艺，备品备件清单见表8.1。

表8.1 备品备件清单
8.2 专用工具
供方应提供专用工具及仪器仪表见表8.2。

表8.2 专用工具及仪表
注：至少应包括以上一项内容。

9 质量保证和试验
9.1 设备性能保证
9.1.1 订购的新型产品除应满足本技术规范书外，供方还应提供产品的鉴定证书。

9.1.2 供方应保证制造过程中的所有工艺、材料等（包括供方的外购件在内）均应符合本技术规范书的规定。

9.1.3 供方应具备国家认证并正常运转的ISO9000-GB/T19000质量保证体系。

9.1.4 供方应遵守本技术规范书中各条款。

装在充电及浮充电装置柜内的元件，应选择具有生产许可证的专业制造厂家的合格产品。

9.1.5 元件的额定电压、额定电流、使用寿命、接通和分断能力、短路电流承受能力等参数应符合元件额定参数的要求，对强制认证的元件应具有认证标志。

9.2 直流系统型式试验
9.2.1 在下列任一情况下，装置须进行型式试验
1、新设计投产的成套装置（包括转厂生产），在鉴定前应进行新产品定型的型式试验。

2、连续生产的装置，应每5年对出厂检验合格的装置进行一次型式试验。

3、当改变制造工艺或主要元件，而影响屏的性能时，均应对首批投入生产的合格品进行型式试验。

9.3 直流系统出厂试验
每套装置均应进行出厂试验，经质量检验部门确认合格后方能出厂，并应具有证明产品合格的出厂证明书。

9.4 试验项目
型式试验和出厂试验的项目见表9.1和9.2。

表9.1 高频开关电源充电装置试验项目表
注：1、以上“*”项目，也应进行现场试验。

9.5 现场验收
设备运至现场后，需方应根据装箱单进行验收。

10 包装、运输和储存
10.1 高频开关电源、直流柜制造完成并通过试验后应按制造厂有关技术文件规定及时包装，确保其不受污秽。

10.2 高频开关电源、直流柜的包装应保证在运输过程中不致遭到损坏，丢失，变形，受潮和腐蚀。

10.3 包装箱外应注明需方的订货号，发货号。

包装箱外应明显标有“内蒙古兴和航天风电场一期49.5MW工程”字样。

10.4 包装箱上应有明显的包装储运图示标志（按GB 191标准执行）。

10.5 随产品提供的技术资料应完整无缺，提供份额符合GB11032的要求。

附录A：主要名词解释
A1：稳流精度：直流输出电流的稳定程度，
输出电流波动极限值－输出电流整定值
稳流精度= ×100％
输出电流整定值
A2：稳压精度：直流输出电压的稳定程度，
输出电压波动极限值－输出电压整定值
稳压精度= ×100％
输出电压额定值
A3：纹波系数：在各种运行状态下，直流输出电压的脉动范围，
输出电压脉动的峰值－输出电压脉动的谷值纹波系数= ×100％
输出电压平均值
A4：均流不平衡度：各并列运行的高频开关电源模块直流输出电流之间的均衡程度。

模块输出电流极限值－各模块输出电流平均值均流不平衡度：×100％
模块的额定电流值。