中华人民共和国电力行业标准.docx
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中华人民共和国电力行业标准
中华人民共和国电力行业标准
电力系统直流电源柜订货技术条件
DL/T459—2000
SpecifictionsofD.CSupplycabinetinpowersystem
_____________________________________________________________________________________________
1范围
本标准规定了直流电源柜的订货技术要求、试验方法、包装及贮运条件。
本标准适用于发电厂、变电所及其他电力工程对直流电源柜的选择和订货。
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。
GB/T2900.1—1993电工术语基本术语
GB/T2900.11—1988电工术语蓄电池名词术语
GB/T2900.32—1994电工术语电力半导体器件
GB/T2900.33—1993电工术语电力电子技术
GB/T3859.1—1993半导体变流器基本要求的规定
GB/T3859.2—1993半导体变流器应用导则
GB/T4208—1993外壳防护等级
GB/T9368—1988镉镍碱性蓄电池
GB/T13384—1992机电产品包装通用技术条件
GB/T17626.2—1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB/T17626.12—1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验
GB/T637—1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件
3术语
本标准采用的名词术语除应按GB/T2900.1、GB/T2900.11、GB/T2900.32、GB/T2900.33、GB/T3859。
1~3859。
2标准的规定外，又增补以下名词术语。
3.1充电charge
充电装置用不同的方式对蓄电池进行充电.
3.2浮充电floatingcharge
在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载,以恒压充电方式工作.正常运行时,充电装置在承担经常负荷的同时向蓄电池补充充电,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.
3.3恒流充电constantcurrentcharge
充电电流在充电电压范围内维持在恒定值的充电。
3.4恒压充电constantvoltagecharge
充电电压维持在恒定值的充电
3.5限流恒压充电currentcontentvoltagecharge
采用限制电流，电压维持在恒定值的充电
3.6直流标称电压directnominalvoltage
用直流系统中受电设备的直流额定电压表示。
3.7直流额定电压directratedvoltage
用供电设备的直流额定电压表示
3.8直流额定电流directratedcurrent
用充电装置支流额定电流表示
3.9纹波系数ripplefactor
脉动直流电量的峰值与谷值之差（或称峰—峰值）的一半，与直流电量平均值之比。
3.10电磁兼容性（EMC）electromagneticcompatibility
设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
3.11电磁骚扰electromagneticdisturbance
任何有可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命无生命物质产生损坏作用的电磁现象。
3.12共模电压commonmodevoltage
在每个导体与规定参考点之间（通常是地或机壳）的相电压的平均值。
3.13差摸电压differentialmodevoltage
一组规定的带电导体中任意两导体之间的电压。
3.14蓄电池容量符号batterycapacitysymbol
C5——5h率额定容量，Ah；
C10——10h率额定容量，Ah。
3.15放电电流符号dischargecurrentsymbol
I5——5h率放电电流，数值C5/5，A；
I10——10h率放电电流，数值C10/10，A。
4型号与基本参数
4.1型号
如图1所示：
4.2基本参数
4.2.1额定输入电压
单相：
220V；
三相：
380V；
4.2.2额定输入频率
50Hz
4.2.3直流标称电压
50、115、230V。
4.2.4直流标称电压
48、110、220V。
4.2.5充电装置输出直流额定电流
5、10、15、20、30、40、50、80、100、160、200、250、315、400A。
4.2.6蓄电池的额定容量：
（10~3000）Ah。
4.2.7设备负载等级
负载等级为一级（即连续输出额定电流）
4.2.8稳流精度
±1%、±2%。
4.2.9稳压精度
±0.5%、±1%。
4.2.10纹波系数
0.5%、1%。
5通用技术要求
5.1正常使用的环境要求
5.1.1海拔不超过1000m。
5.1.2设备运行期间周围空气温度不高于40℃，不低于—5℃、—10℃。
5.1.3日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。
5.1.4安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度均不得超过0。
5mT。
5.1.5安装垂直倾斜度不超过5%。
5.1.6使用地点不得有爆炸危险介质，周围介质不含有腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体及导电介质，不允许有霉菌存在。
5.2正常使用的电气条件
5.2.1频率变化范围不超过±2%。
5.2.2交流输入电压波动范围不超过—10%~+15%。
5.2.3交流输入电压不对称度不超过5%。
5.2.4交流输入电压应为正弦波，非正弦含量不超过10%。
5.3结构与元器件的要求
5.3.1结构要求
5.3.1.1柜体外形尺寸（柜体外形尺寸是指柜体框架尺寸）应采用以下两种之一，根据需要，柜的宽度和深度可取括号中的调整值。
2200mm×800（1000、1200）mm×600（800）mm（优选值）（高×宽×深）
2300mm×800（1000、1200）mm×550（800）mm
高度公差为±2。
5mm，宽度公差为±2。
0mm，深度公差为±1。
5mm。
5.3.1.2柜体应设有保护接地，接地处应有防锈措施和明显标志。
门应开闭灵活，开启角不小于90°，门锁可靠。
5.3.1.3紧固连接应牢固、可靠，所有紧固件均具有防腐镀层，紧固连接应有防松措施。
5.3.1.4元件和端子应排列整齐、层次分明、不重叠，便于维护拆装。
长期带电发热元件的安装位置应在柜内上方。
5.3.2元器件的要求
5.3.2.1柜内安装的元器件均应有产品合格证或证明质量合格的文件。
不得选用淘汰的、落后的元器件。
5.3.2.2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。
5.3.2.3设备面板配置的测量表记，其量程应在测量范围内，测量最大值应在满量程85%以上。
指针式仪表精度应不低于1。
5级，数字表应采用四位半表。
5.3.2.4直流空气断路器、熔断器应具有安—秒特性曲线，上下级应大于2级的配合级差。
5.3.2.5重要位置的熔断器、断路器应装有辅助报警触点，如蓄电池组、交流进线处等。
5.3.2.6馈线开关应并接在直流汇流母线上，以便于维护、更换。
5.3.2.7同类元器件的接插件应具有通用性和互换性，应接触可靠、插拨方便。
接插件的接触电阻、插拨力，允许电流及寿命，均应符合有关国家及行业现行标准要求。
5.4电气间隙和爬电距离
柜内两带电导体之间、带电导体与裸露的不带电导体之间的最小距离，均应符合表1规定的最小电气间隙和爬电距离的要求。
表1电气间隙和爬电距离
额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V
额定电流≤63A
额定电流≥63A
电气间隙mm
爬电距离mm
电气间隙mm
爬电距离mm
≤60
3.0
5.0
3.0
5.0
60＜Ui≤300
5.0
6.0
6.0
8.0
300＜Ui≤600
8.0
12.0
10.0
12.0
注：
小母线汇流排或不同极的裸露带电的导体之间，以及裸露带电导体与未经绝缘的不带电导体之间的电气间隙不小于12mm，爬电距离不小于20mm。
5.5电气绝缘性能
5.5.1绝缘电阻
柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时，对地的绝缘电阻应不小于10MΩ。
5.5.2工频耐压
柜内各带电回路，按其工作电压应能承受表2所规定历时1min的工频耐压的试验，试验过程中应无绝缘击穿和闪络现象。
表2绝缘试验的试验等级
额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V
工频电压kV
冲击电压kV
额定绝缘电压Ui额定工作电压交流均方根值或直流V
工频电压kV
冲击电压kV
≤60
1.0
1
300＜Ui≤500
2.5
12
60＜Ui≤300
2.0
5
5.5.3试验部位
a）非电连接的各带电电路之间；
b）各独立带电电路与地（金属框架）之间；
c）柜内直流汇流排和电压小母线，在断开所有其他连接支路时，对地之间。
5.5.4冲压耐压
柜内各带电电路对地（金属框架）之间，按其工作电压应能承受表2所规定标准雷电波的短时冲击电压的实验。
实验过程中应无击穿放电。
5.6防护等级
柜体外壳防护等级应不低于GB4208—1993中IP20的规定。
5.7噪声
在正常运行时，自冷式设备的噪声应不大于55dB（A），风冷式设备的噪声平均值应不大于60dB（A）。
5.8温升
充电浮充电装置及各发热元器件，在额定负载下长期运行时，其各部位的温升均不得超过表3的规定。
表3设备各部件的极限温升
部件或器件
极限温升K
部件或器件
极限温升K
整流管外壳
70
整流变压器、电抗器B级绝缘绕组
80
晶闸管外壳
55
铁芯表面
不损伤相接触的绝缘零件
降压硅堆外壳
85
电阻发热元件
25（距外表30mm处）
母线连接处
铜与铜
铜搪锡—铜搪锡
50
60
与半导体器件的连接处
55
与半导体器件连接的塑料绝缘线
25
5.9蓄电池组容量
蓄电池组按表4规定的放电电流进行容量试验。
蓄电池组允许进行三次充放电循环。
第三次循环应达到额定容量，放电终止电压应符合表4的规定。
表4蓄电池放电终止电压与充放电电流
电池类别
标称电压V
放电终止电压V
额定容量Ah
充放电电流A
固定型防酸式铅酸蓄电池
2
1.8
C10
I10
阀控式密封铅酸蓄电池
2
1.8
C10
I10
6
5.25（1.75×3）
C10
I10
12
10.5（1.75×6）
C10
I10
镉镍碱性蓄电池
1.2
1.0
C5
I5
5.10事故放电能力
蓄电池组按规定的事故放电电流放电1h后，叠加规定的冲击电流，进行10次冲击放电。
冲击放电时间为500ms，两次之间间隔时间为2s，在10次冲击放电的时间内，直流（动力）母线上的电压不得低于直流标称电压的90%。
5.11负荷能力
设备在正常浮充电状态下运行，当提供冲击负荷时，要求其直流母线上电压不得低于直流标称电压的90%。
5.12连续供电
设备在正常运行时，交流电源突然中断，直流母线应连续供电，其直流（控制）母线电压瞬间波动不得低于直流标称电压的90%。
5.13电压调整功能
设备内的调压装置应具有手动调压功能和自动调压功能。
采用无级自动调压装置的设备，应有备用调压装置。
当备用调压装置投入运行时，直流（控制）母线应连续供电。
5.14充电浮充电装置的技术性能
5.14.1设备应有充电（恒流、限流恒压充电），浮充电及自动转换的功能。
并具有软启动特性。
5.14.2相控型、高频开关电源型充电浮充电装置主要技术参数应达到表5中的规定。
表5充电装置的精度及纹波系数允许值
充电浮充电装置类别
项目名称
相控型
高频开关电源型
Ⅰ
Ⅱ
稳压精度
≤±0.5%
≤±1%
≤±0.5%
稳流精度
≤±1%
≤±2%
≤±1%
纹波系数
≤1%
≤1%
≤0.5%
注：
Ⅰ、Ⅱ表示充电浮充电装置的精度分类。
5.14.3高频开关电源模块并机均流要求
多台高频开关电源模块并机工作时，其均流不平衡度应不大于±5%。
5.14.4限压及限流特性
充电浮充电装置以稳流充电方式运行，当充电电压达到限压整定值时，设备应能自动限制电压，自动转换为恒压充电运行。
充电浮充电装置以稳压充电方式运行，若输出电流超过限流的整定值，设备能自动限制电流，并自动降低输出电压，输出电流将会立即降至整顶值以下。
5.15效率
相控型充电装置的效率应不小于70%，高频开关电源型充电装置的效率应不小于90%。
5.16保护及报警功能要求
5.16.1绝缘监察要求
5.16.1.1设备的绝缘监察装置绝缘监察水平应满足表6的规定。
表6绝缘水平整定值
输出电压V
普通绝缘监察装置kΩ
输出电压V
普通绝缘监察装置kΩ
220
25
48
1.7
110
7
5.16.1.2当设备直流系统发生接地故障（正接地、负接地或正负同时接地）其绝缘水平下降到低于表6规定值时，应满足以下要求：
a）设备的绝缘监察应可靠动作；
b）能直读接地的极性；
c）设备应发出灯光信号并具有远方信号触点以便引接屏（柜）的端子。
5.16.2电压监察要求
设备内的过压继电器电压返回系数应不小于0。
95，欠压继电器电压返回系数应不小于1.05。
当直流母线电压高于或低于规定值时应满足以下要求：
a）设备的电压监察应可靠动作；
b）设备应发出灯光信号，并具有远方信号触点以便引接屏（柜）的端子；
c）设备的电压监察装置应配有仪表并具有直读功能；
5.16.3闪光报警要求
当用户需要时，设备可设置完善的闪光信号装置和相应的试验按钮。
5.16.4当交流电源失压（包括断相）、充电浮充电装置故障或蓄电池组熔断器熔断时，设备应能可靠发出报警信号。
5.17微机监控装置的要求
5.17.1控制程序
监控装置应具有充电、长期运行、交流中断的控制程序（示意图见附录A）。
5.17.2显示及报警功能
5.17.2.1监控装置应能显示控制母线电压、动力母线电压、充电电压、蓄电池组电压、充电浮充电装置输出电流等参数。
5.17.2.2监控装置应能对其参数进行设定、修改。
若发现下列状态：
交流电压异常、充电浮充电装置故障、母线电压异常、蓄电池电压异常、母线接地等，应能发出相应信号及声光报警。
其保护几报警功能应符号5。
16的规定。
5.17.3三遥功能
监控装置内应设有通信接口，实现对设备的遥信、遥测及遥控。
5.18电磁兼容性（抗扰度）
5.18.1振荡波抗扰度要求
装有微机监控装置或高频开关电源的设备应能承受GB17626。
12中规定的试验严酷等级为三级的振荡波抗扰度试验。
5.18.2静电放电抗扰度
装有微机监控装置或高频开关电源的设备应能承受GB/T17626。
2中规定的试验严酷等级为三级的静电放电抗扰度试验。
5.19谐波电流
装有高频开关电源的设备，交流输入端谐波电流含有率应大于30%。
6检验与试验
设备检验分出厂试验和型式试验。
6.1出厂试验
出厂设备应逐台进行出厂试验、试验合格后方可给予出厂试验合格证。
6.2型式试验
设备属于下列情况者应进行型式试验：
a）新研制或转产的直流电源柜；
b）当设计、工艺、材料、主要元器件改变而影响到直流电源柜的性能时；
c）停产二年以上再次生产时；
d）在正常生产情况下，每三年进行一次型式试验。
6.3试验项目
型式试验与出厂试验项目表7。
6.4试验方法
6.4.1一般检查
表7型式试验和出厂试验
序号
试验项目
通用型直流电源柜
微机型直流电源柜
型式试验
出厂试验
型式试验
出厂试验
1
一般检查
√
√
√
√
2
电气绝缘性能试验
绝缘电阻测量
√
√
√
√
工频耐压试验
√
√
√
√
冲击耐压试验
√
_
√
_
3
防护等级试验
√
_
√
_
4
噪声试验
√
_
√
_
5
温升试验
√
_
√
_
6
蓄电池组容量实验
√
√
√
√
7
事故放电能力试验
√
_
√
_
8
负荷能力试验
√
_
√
_
9
连续供电试验
√
_
√
_
10
电压调整功能试验
√
√
√
√
11
稳流精度试验
√
√
√
√
12
稳压精度试验
√
√
√
√
13
纹波系数试验
√
√
√
√
14
并机均流试验
_
_
√
√
15
限流及限压特性试验
√
√
√
√
16
效率试验
√
_
√
_
17
保护及报警功能试验
√
√
√
√
18
控制程序试验
_
_
√
√
19
显示及检测功能试验
_
_
√
√
20
三遥功能试验
_
_
√
√
21
电磁兼容性（抗扰度）试验
_
振荡波抗扰度试验
_
_
√
_
静电放电抗扰度试验
_
_
√
_
22
谐波电流测量
_
_
√
_
*）有此功能时进行。
6.4.1.1柜体结构及安装、外形尺寸、保护接地的检查结果应符合5.3.1的规定。
6.4.1.2元器件应符合5.3.2的规定。
6.4.1.3导线、导线颜色、指示灯、按钮、行线槽、涂漆等应符合5.3.2.2的规定。
6.4.1.4电气间隙、爬电距离的检查结果应符合5.4的规定。
6.4.2电气绝缘性能试验
6.4.2.1绝缘电阻测量
用1000V兆欧表测量被测部位，绝缘电阻测试结果应符合5.5.1的规定。
6.4.2.2工频耐压试验
用工频耐压试验装置，对5.5.2所列的试验部位，按表2规定的试验电压，施加试验电压1min，应无闪络和击穿。
6.4.2.3冲击耐压试验
将冲击电压加在5.5.3所列的试验部位，其他电路和外露的导电部分连在一起接地。
按表2规定的试验电压，加3次正极性和3次负极性雷电波的短时冲击电压，每次间隙时间不小于5s。
试验后设备应符合5.5.3的规定。
6.4.3防护等级试验
试验方法按GB4208—93中12.1规定进行。
6.4.4噪声试验
将设备在额定负载和周围环境噪声不大于40dB的条件下运行时，距柜外围前、后、左、右各1m处，离地面高度（1~1.5）m处，测得噪声值应符合5.7的规定。
6.4.5温升试验
设备在额定输入电压、额定负载、浮充电工作状态下连续运行时，调压装置中硅元件全部投入，调压装置通过的电流为其额定电流，关好柜门，使各发热元件的温度逐渐上升,当温度趋于稳定时,测得各发热元件的温升不得超过表3的规定.发热元件不得因其温度升高影响周围元器件的正常工作.
6.4.6蓄电池组容量试验
a）为简化试验工作量，统一考虑严酷度，对进行型式试验蓄电池组的蓄电池数量，做以下规定，见表8。
表8蓄电池组的蓄电池数量只
单只蓄电池标称电压V
蓄电池组的蓄电池数量*）
镉镍碱性蓄电池
1.2
184
阀控式密封铅酸蓄电池
2
104
6
36
12
18
*）指直流标称电压220V的蓄电池组。
b）将设备中蓄电池充至满容量后，充电浮充电装置停止工作。
1）镉镍蓄电池按GB/T9368规定的试验方法进行容量试验；
2）阀控式密封铅酸蓄电池按DL/T637标准规定的试验方法进行容量试验；
c）以蓄电池组中首只放电到终止电压的蓄电池的放电时间来计算蓄电池组容量，其值折算到25℃时，应符合5.9的规定。
6.4.7事故放电能力试验
a）为简化试验工作量，统一考核严酷度，对220V电压等级设备的事故放电电流、冲击电流以下规定，见表9。
b）将设备中蓄电池组充至满容量，按表9规定的事故电流放电1h，在此电流不停止的情况下，叠加表9规定中的冲击电流，进行10次，冲击放电。
冲击放电时间为500ms，每二次时间为2s，录出事故放电波形，测得直流（动力）母线在冲击放电时的电压值应符合5.10的规定。
6.4.8负荷能力试验
将设备中蓄电池组充至满容量，投入到浮充电状态下运行，控制母线带经常性负荷电流，按表9规定的冲击电流，冲击时间为500ms，进行一次冲击放电，录出各直流母线电压、冲击电流的示波图，要求在冲击放电时，直流（控制）母线电压值应符合5.11的规定。
6.4.9连续供电试验
设备在浮充电状态下运行时，人为中断交流电源，在（500~1000）ms以内交流电源恢复供电，录出交流电源中断和恢复供电全过程的示波图。
要求交流电源中断后，直流母线连续供电，直流母线
电压波动值应符合5。
12的规定。
表9事故放电电流及冲击电流值
电池类别
标称电压V
电池容量Ah
事故放电时间h
事故放电电流A
冲击电流A
镉镍碱性
蓄电池
1.2
20
1
2.5I5
22.5I5
40
100~500
1
2.5I5
7.5I5
阀控式密封铅酸蓄电池
2
≥200
1
1I10
8I10
6
≤100
1
2I10
16I10
12
≤100
1
2I10
16I10
6.4.10电压调整功能试验
在装有硅链调压或其他调压装置的直流电源柜中，均应作手动调压和自动调压试验。
A）手动调压试验。
动力母线电压值不便，每次手动调压一档，控制母线电压变化一次，直至调整到控制母线电压与动力母线电压相等为止，也可反向进行试验，其测试结果应符合5.13条的规定。
B）自动调压试验。
控制母线电压为整定值，将动力母线电压从最大值连续下降时，自动调压装置始终使控制母线上的电压保持在整定值。
动力母线电压从最大值时，自动调压装置也能使控制母线上的电压保持在整定值。
其测试结果应符合5.13条的规定。
C）无级调压装置。
设备在浮充电状态下进行，人为模拟无级调压装置故障，使备用调压装置自动投入、录出直流（控制）母线电压、电流波形，其测试结果应符合5.13的规定。
6.4.11稳流精度试验
6.4.11.1充电（稳流）电压的调节范围
充电浮充电装置的充电电压调节范围应符合表10的规定。
表10充电电压及浮充电压的调节范围V
蓄电池种类
调节范围
充电电压
浮充电电压
镉镍碱性蓄电池
1.2
（90%~145%）U
（90%~130%）U
阀控式密封铅酸蓄电池
2
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