直流和UPS系统技术规范书.docx
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直流和UPS系统技术规范书
直流和UPS系统技术规范书
50MW
光伏发电示范项目
直流和UPS系统
技术规范书
2016年11月
50MW
光伏发电示范项目
直流和UPS系统
技术规范书
批准：
审核：
校核：
编制：
2013年11月
1总则
1.1本规范书的使用范围，仅限于*********50MW光伏发电示范项目直流和UPS系统。
它包括直流和UPS系统及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2本规范书提出了最低限度的要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应保证提供符合本规范书和有关工业标准的优质产品。
1.3投标方所提供的产品应在相应工程或条件下有1至2台运行并已超过两年运行经验的成熟产品，以证明安全可靠。
1.4如果投标方的投标书与本规范书有偏差，应以书面形式提出，并对每一点都做详细说明。
如投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，那么招标方认为投标方提供的产品完全满足本规范书的要求。
1.5本规范书经双方确认后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。
1.6本规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.7本规范书未尽事宜，由双方协商确定。
2工程概况
工程总规划容量50MWp，本期容量为15MWp，安装单片容量为265Wp多晶硅光伏组件。
组件支架采用固定可调方式。
场内新建一座66kV升压站，本期安装一台50MVA变压器。
本期工程计划2016年9月份开工，2016年末投产。
2.1站址
工程地点位于农安县城西南约30公里的巴吉垒镇孟家城子村境内。
2.2地震烈度
场址地区的地震基本烈度为
度，设计基本地震加速度值：
0.05g。
2.3运输
站址东侧有国道G302和高速公路G12，北侧有省道S001，西南侧有省道S106，附近乡村道路与其相接，对外交通便利，本光伏电站场址与附近乡村道路连接，交通运输可经光伏电站的进站道路到达光伏站址现场。
3设计和运行条件
3.1系统概况
本期光伏阵列分为15个发电单元，每个单元包含2台500kW集中式逆变器、1台1000kVA箱式变压器组成。
光伏发电采用1回集电线路汇集于升压站35kV母线，然后经1台主变压器接入66kV配电装置后采用1回送出线路接入电网。
1）
系统额定电压：
66
kV
2）
系统最高电压：
72.5
kV
3）
系统额定频率：
50
Hz
4）
系统中性点接地方式：
不接地
3.2设备运行的环境要求
3.2.1下列环境条件适用按合同提供的所有设备和结构，特别是对于控制和仪表尤其重要。
3.2.2投标方应保证提供的所有材料、设备、精加工件、装置和系统在运输、卸货、搬运、储存、安装和运行中能经得起环境的条件，并且没有损坏和失灵，能长期满容量连续运行。
3.2.3电气设备的环境要求
设备安装地点为户内，需要满足以下条件：
1）
最高环境温度：
40
︒C
2）
最低环境温度：
-5
︒C
3）
平均相对湿度：
≤85（20℃）
%
4）
海拔高度：
173
m
5）
地震基本烈度：
6
度
6）
污秽等级：
III
级
3.2.4站用电源系统
1）低压为380/220V，50Hz
2）直流电压为220V
4规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范书的引用而成为本规范书的条款。
凡是注明年号的引用文件，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规范书。
凡是不注明年号的引用文件，其最新版本适用于本规范书。
GB/T2900
《电工术语》
GB/T156
《标准电压》
GB/T762
《标准电流等级》
GB4208
《外壳防护等级（IP代码）》
GB/T191
《包装储运图示标志》
GB/T13384
《机电产品包装通用技术条件》
GB50797
《光伏发电站设计规范》
GB50794
《光伏发电站施工规范》
GB50796
《光伏发电工程验收规范》
GB50217
《电力工程电缆设计规范》
GB/T50063
《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB/T50062
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》
GB50055
《通用用电设备配电设计规范》
GB50065
《交流电气装置的接地设计规范》
GB50064
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》
GB50229
《火力发电厂与变电站设计防火规范》
GB20840
《互感器》
GB311
《绝缘配合》
GB/T11021
《电气绝缘耐热性和表示方法》
GB/T17478
《低压直流电源设备的性能特性》
GB7260
《不间断电源设备》
GB/T3859.1
《半导体变流器通用要求和电网换相变流器第1-1部分：
基本要求规范》
GB/T7261
《继电保护和安全自动装置基本试验方法》
GB50150
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB50171
《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》
GB/T50976
《继电保护及二次回路安装及验收规范》
DL/T5222
《导体和电器选择设计技术规定》
DL/T5136
《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》
DL/T5137
《电测量及电能计量装置设计技术规程》
DL/T5044
《电力工程直流电源系统设计技术规定》
DL/T459
《电力系统直流电源柜订货技术条件》
DL/T725
《电力用电流互感器使用技术规范》
JB/T8456
《低压直流开关设备和控制设备》
4.1本技术规范书要求的设备，包括投标方向其他厂商购买的所有附件和设备，均应符合以上标准的最新版本或其修正本的要求，但不限于此。
4.2如采用合资或合作产品，还应遵守合作方国家标准，与上述标准不一致时按较高标准执行。
5技术参数和性能要求
投标方提供的设备应功能完整，技术先进成熟，并能满足人身安全和劳动保护条件。
投标方所供设备均正确设计和制造，提供的全套设备应良好匹配，保证整机性能良好，在投标方提供的各种工况下均能满足安全和持续运行的要求。
5.1直流系统工程条件
直流系统电压：
220V
直流系统接线：
单母线
蓄电池组数：
1组
蓄电池型式：
阀控式胶体铅酸蓄电池
蓄电池组容量：
200Ah
蓄电池个数：
104只
交流电源电压：
380V
交流电源频率：
50Hz
直流母线电压范围：
192.5~242V
单个电池浮充电电压：
2.23V
单个蓄电池终止电压：
1.85
蓄电池均衡充电电压：
2.33
5.2直流系统基本技术条件
5.2.1高频开关电源
变电所有1套高频开关电源，高频开关电源组1面柜。
5.2.1.1每套装置主要技术性能
装置容量为n+1备用方式。
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。
直流系统采用独立的在线绝缘检测和电压监视装置。
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。
采用模块化屏架结构，功能单元分隔布置。
隔离保护电器选用隔离式刀熔开关、直流断路器。
满足工程对电磁兼容性能的要求。
直流系统配置的测量表计及变送器的精度应满足要求。
通信接口应能提供RS485接口，可与所内计算机监控系统进行数据通信。
5.2.1.2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。
a）高频开关电源装置基本技术参数
功率因数≥0.90
效率≥85%
稳压精度≤±0.5%
温度系数≤±0.2%/℃
软启动时间3~8s
杂音电压≤200mV（纹波）
开关机过冲幅度（最大峰值）≤±10%Umax
启动冲击电流≤150%最大输入电流
可靠性预计指标（MTBF）≥5×104h
音响噪声≤55dB
充电装置额定电压242V
高频开关频率40KHz
高频模块输出电流不均衡度<5％
模块冷却方式自然冷却
b）高频开关电源模块主要性能要求
●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：
高频变换及高频变压器；高频整流滤波器等。
●模块额定电流为10A，变电所每套充电装置共含5个模块，其中4个工作模块，1个备用模块。
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％。
模块采用品牌产品。
●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。
●模块应具有过电压、过电流保护和自动限流、报警等功能。
●模块采用PWM调制制式，模块工作频率：
20~300KHz。
●模块采用EMERSON自冷式模块。
选用国内知名品牌生产的充电模块。
5.2.1.3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，并可与所内监控系统通信。
装置的运行能适应蓄电池浮充、均充或非正常工况时的自动转换。
5.2.1.4智能蓄电池巡检单元
蓄电池巡检管理单元的主要功能是：
检测蓄电池组运行工况，对蓄电池组充、放电进行动态管理，并具备对蓄电池温度进行补偿的功能。
本单元功能分别由微机智能电池巡检仪电池巡检单元模块来完成。
每组蓄电池应配置一套蓄电池巡检仪及相应数量的电池巡检单元，实现对每个单体电池电压的监控，其测量误差应≤2‰。
蓄电池管理所需要的电缆（包括通讯线，与电池的连线等）由投标方提供，投标方需与蓄电池厂家自行协调蓄电池巡检单元安装方式。
蓄电池巡检单元安装在蓄电池屏内，用于监测每只蓄电池的运行状态和参数并将相关信息传送至充电柜上的微机监控单元。
卖方应负责提供并完成所有与蓄电池巡检仪有关的接线（包括至每只蓄电池的连线等）。
蓄电池巡检装置按保定浪拜迪生产的产品进行选择，最终由招标方确定。
5.2.1.5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。
绝缘检测装置宜为独立的智能装置，布置在直流屏上，可与成套装置中的总监控装置和所内监控系统通信。
5.2.1.6电压监视装置
电压监视装置的主要功能是：
在线监视直流母线的电压，过高或过低时均发出报警信号。
电压监视装置布置在直流屏或充电屏上，可与总监控装置或所内计算机监控系统接口通信。
5.2.2直流馈线屏
a）屏内应安装约30路的直流馈出线二极开关，接于直流母线汇流排上，开关型式应为ABB或西门子公司的小型直流断路器，带报警接点；
b）屏内小型直流断路器的额定电流为10A、32A、50A，以设计的最终蓝图为准。
选用知名品牌生产的微断（例如ABB、GE、施耐德（原厂）等知名品牌）；
c）绝缘监察装置及相应的测量仪表应装于直流屏上，测量仪表要满足精度要求并装设在屏体上方可开启的柜门上；
d）屏内使用的电器元件，如开关、按钮等应操作灵活，各类声光指示信号应能正确反映各元件的工作状况；
e）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；
f）汇流排和主电路导线的相序和颜色应符合IEC标准；
g）空气开关和熔断器的容量应能满足长期工作电流的要求，且满足各级选择性的要求；
h）屏内安装的元器件应具有产品合格证。
屏内的元件选型和布置等应符合设计图纸的要求。
5.2.3阀控式铅酸蓄电池
5.2.3.1蓄电池技术指标
a）容量：
200Ah
b）蓄电池型式：
阀控式胶体铅酸蓄电池
c）单体电池标称电压：
2V
浮充电压：
2.23V
均充电压：
2.30—2.33V
单体电池终止电压：
1.85V
电池自放电：
室温下静置28天<3%
选用国内知名品牌生产的蓄电池（例如汤浅、华达、德国阳光、大力神等知名品牌）。
5.2.3.2蓄电池的结构要求
蓄电池在环境温度-45℃～+45℃条件下应能正常使用，使用的温度为5℃～30℃。
蓄电池结构应保证在使用寿命期间，不得渗漏电解液。
蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等的材料应具有阻燃性。
蓄电池极性应与极性标志一致。
正、负极端子应便于用螺栓连接，其极性、端子外形尺寸应符合厂家产品图样。
蓄电池正极板厚度不得低于3.5mm。
蓄电池的外观不应有裂纹、变形及污迹。
蓄电池组中各蓄电池的开路电压最大最小电压差值不得超过相关规程的规定值。
蓄电池间的连接条电压降应不大于8mV。
蓄电池除安全阀外，应能承受50kPa的正压或负压而不破裂、不开胶，压力释放后壳体无残余变形。
蓄电池在使用期间安全阀应自动开启闭合，闭阀压力应在1kPa—10kPa范围内，开阀压力应在10kPa—49kPa范围内。
5.2.3.3蓄电池的运行要求
在25℃下，浮充使用寿命≥12年，在此时间内不需检查电解液比重或加水。
自放电率：
20℃下，日自放电率小于额定容量的0.1％或月自放电率小于额定容量的4％。
蓄电池组10h率容量应在第一次循环不低于0.95C10，第5次循环应达到C10，放电终止电压为1.85V。
蓄电池应密封良好，无论立放或卧放均无电解液逸出。
安装方式：
安装在双辽光伏电站继电保护保护室内，组柜。
蓄电池以30I10的电流放电1min，极柱不应熔断，其外观不得出现异常。
蓄电池在充电过程中，蓄电池外部遇明火时，不应内部爆炸。
蓄电池组事故冲击放电能力应满足相关规定。
蓄电池组以预放电流1I10放电1h后，叠加冲击电流8I10放电1次，冲击放电时蓄电池组端电压应不低于202V。
蓄电池用0.3I10电流连续充电160h后，其外观应无明显变形及渗液。
蓄电池过充电寿命不应低于相关规程的规定值。
蓄电池在-30℃～65℃温度范围内，封口剂不应有裂纹与溢流，密封性应符合相关规程的规定。
蓄电池组应具有1I10充放电曲线和具有2I10、3I10、（4I10）、（5I10）、（10I10）放电曲线。
蓄电池组应具有不同放电电流放电1h后，叠加不同冲击电流（时间为0.5s）的特性曲线。
放电电流：
0、1I10、2I10、3I10、（4I10）、（5I10））；冲击放电电流：
0～15I10、（20I10）、（25I10）、（30I10），冲击放电电流：
0～15I10、（20I10）、（25I10）、（30I10）。
制造厂提供的蓄电池内阻值应与实际测试的蓄电池内阻值一致，允许偏差范围为±10%。
蓄电池组在正常浮充状态下运行3～6个月，蓄电池端电压与平均值的偏差应不大于相关规程的规定值。
标称2V蓄电池端电压与平均值的偏差应不大于±0.05V。
制造厂家应提供的参数值范围及特性曲线：
1）蓄电池的浮充电压值及范围；
2）蓄电池浮充电电流值及范围；
3）蓄电池的充电（恒压）电压值及范围；
4）蓄电池的充电电流值及范围；
5）浮充电压与温度关系曲线；
6）蓄电池容量与温度关系曲线；
7）蓄电池运行时正常的充放电周期。
当蓄电池在规定的工作条件和负荷条件下运行，并按供货方提供的运行说明书进行维护时，应有10年或更长的期望寿命。
5.3UPS装置总说明
UPS推荐艾默生、山特、APC公司等生产的产品，UPS装置由整流器输入隔离变压器、整流器、逆变器、输出隔离变压器、静态旁路开关、手动检修旁路开关、逆止二极管、旁路隔离变压器、旁路调压器和馈线回路等组成。
UPS装置为三相输入、单相输出，旁路输入电源为单相380V，直流输入由直流母线供电。
UPS装置应满足在环境温度-10～40℃的条件下额定满负荷连续运行以及50℃时额定满负荷运行8小时。
供方提供产品的所有仪表、开关、继电器、信号灯、端子排、熔断器、断路器应满足技术性能要求。
接触器、继电器、熔断器、断路器等类似的设备应具有封闭的外壳，其安装应便于维护和检修。
UPS装置应具有保护和限制功能以及自诊断功能。
当UPS输入电源消失或整流器故障时，静态旁路开关切换时间不应大于4ms。
UPS装置的系统平均故障间隔时间不应小于280000小时。
平均故障修复时间小于30分钟。
UPS装置逆变器逆变器采用IGBT技术，输出应对旁路输入进行连续跟踪，以便在UPS输入电源消失或整流器故障时，将负荷无扰动地由逆变器切换至旁路电源。
UPS装置应有信号指示、报警及引出触点至升压站监控系统。
UPS装置应具有计算机通信接口（RS232C和RS485）。
UPS面板上应具有控制和监测盘，通过LCD显示屏能显示运行状态、运行参数和各种报警信号。
装置具有事故记录及打印功能。
人机对话通过薄膜键盘进行，可编程、整定和修改。
噪音：
<65dB（距屏1米处）
UPS设备组屏要求：
主机与旁路系统设备为进口且为同一厂家，馈线配电柜（包括馈线开关）可以是进口或国内组装。
整体设备的颜色应一致。
机组UPS装置正常电源应为380VAC三相输入单相输出；旁路输入电源为单相380V输入单相230V输出；直流输入由厂用220V直流母线供电，UPS和旁路输出为230VAC，零线接地。
5.4UPS装置的技术参数
5.4.1UPS型式
输入：
三相
输出：
单相
5.4.2输入参数
工作电源输入：
AC380V±20%（三相三线制）
备用电源输入：
AC380V±20%（单相）
直流备用电源输入：
DC220V
输入频率：
50HZ±5%
5.4.3输出参数
额定容量：
8KVA
输出电压：
AC230V（零线接地）
输出电压精度：
静态：
≤±1%
动态：
负荷变化0%～100%，误差≤±4%
恢复时间：
≤25ms
过载能力：
200%额定值，≥20ms
过载能力：
150%额定值，≥1min
过载能力：
125%额定值，≥10min
输出频率：
50HZ
频率精度：
静态：
≤±0.1%
动态：
≤±0.1%
输出波形：
正弦波小于10%
同步范围：
±0.5%
逆变器额定输出最大谐波失真：
线性负载≤4%
非线性负载≤5%
UPS装置总效率：
≥95%
5.4.4整流器
输入电压：
AC380V±20%（三相三线制）
输出电压：
DC220V，±20%可调
稳压精度：
负荷电流5%～100%变化，≤±1%
效率：
≥95%
5.4.5逆变器
额定输入电压：
DC220V
工作电压范围：
DC187V～264V
极限工作电压：
DC165V～275V
自动关机电压：
DC286V、163V
额定输出电压：
AC220V
效率：
≥95%
起动特性：
在额定负载下可靠起动
同步跟踪：
能自动跟踪旁路系统相位、频率和电压。
5.4.6静态切换开关
具有双向切换，自动或手动切换功能。
当逆变器输入电压高于或低于极限工作值或输出失压时，能自动无间断进行切换至旁路系统。
静态切换开关转换时间不大于3ms
逆变器输出恢复正常后，经同步检测延时5～10秒自动切换至逆变器供电。
5.4.7旁路系统
隔离变采用单相输入（380V），单相输出，8kVA。
手动旁路开关先合后开。
5.4.8电气附件
所有电气附件应选择合资或进口的著名公司的优质产品。
馈线配电柜的开关或小型断路器应选择施耐德，北京人民电器的产品，且每一支路均应带报警结点。
端子及相应附件选择菲尼克斯、魏德米勒原厂产品。
馈线支路的开关或小型断路器的选择应满足所带负荷的特性，且接到端子排上，方便用户接负荷电缆。
负荷端子的容量应满足所带负荷容量的要求。
馈线回路暂按（16A）20路，（32A）10路考虑，最终馈线回路容量以设计院施工图为准。
接线端子应有15%的冗余；馈线支路的小型断路器（带报警结点）应有10%的冗余且有不同容量和规格。
5.4.9控制、保护和测量
a）UPS应具有自动检测、诊断、记录功能。
装置应是微机型，采用模块化设计。
b）UPS面板上应具有控制和检测盘，通过LCD显示屏能显示运行状态、运行参数和各种信号报警。
装置具有事故记录功能。
人机对话通过薄膜键盘进行，可进行编程、整定和修改功能。
c）控制功能包括：
UPS直流电源进线开关的手动合/分
UPS正常交流电源进线开关手动合/分
UPS旁路交流电源进线开关手动合/分
UPS手动旁路检修开关的操作
配电屏内馈线开关的手动合/分
d）UPS系统应配置能适合于UPS装置良好运行，防止来自内部或外部的误操作以及按上述可能的所有运行调节进行连续运行的保护装置。
e）UPS应能在电厂交流配电屏和主直流配电屏的母排出现瞬时电压峰值时安全的运行。
f）UPS输出馈线的空气开关应配备以UPS短路电流作为启动具有极快动作时间的高灵敏度的性能。
g）信号和指示（卖方应提供充足备用端子）
数字量信号：
正常交流电源开关合/分位置
旁路交流电源开关合/分位置
正常直流电源开关合/分位置
UPS自动切至旁路电源工作
整流器输入电压低报警
旁路电源电压低报警
逆变器输入电压高/低报警
整流器故障报警
UPS装置故障报警
UPS蓄电池工作
UPS旁路工作
（以上信号均应引接到端子排）
就地指示：
整流器输入电压/电流
直流电源输入电压/电流
旁路电源电压/电流
UPS输出频率
同期鉴定
静态旁路开关位置
检修旁路开关位置
模拟量信号：
UPS输出电压、电流，频率等通过变送器，转变为4－20mADC量接到端子，供监控系统引接。
5.4.10机械特性
a）插拔式印刷电路板应有机械闭锁装置以防插错位置，还应有电气联锁以防在其它电路板未装时系统误操作。
b）UPS装置应有通风、冷却装置以保证元件正常工作于额定环境温度下，入气孔和排气孔应有可膨胀的金属防护罩。
入气孔应有可拆换的过滤器。
若采用强迫风冷，马达应为密封轴式并装于盘顶。
若马达故障，气孔阻塞，环境温度过高引起设备超温时，UPS应发报警信号并将电源由逆变器切至旁路交流供电。
c）UPS装置结构上应设计为模块化，功能上应设计为单元化。
部件、测试点和端子的布置应能在回路检查、调整和维护时，不用移动相邻的模块。
具有同等功能的模块可互换。
5.5事故照明切换屏
事故照明切换屏输入交流220V照明电源及直流220V电源，输出电压为交/直流220V。
正常采用交流220V照明电源供电，当交流220V照明电源消失时，自动切换到直流220V逆变电源供电，切换时间小于0.1S。
容量暂定5kVA，提供8路25A馈线。
6供货范围
6.1一般要求
6.1.1本附件规定了合同设备的供货范围，投标人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本规范书的要求。
6.1.2投标人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，即使本合同附件未列出和/或数目不足，投标人仍须在执行的同时补足。
6.1.3除有特别注明外，所列数量均为本期项目所需。
6.1.4投标人应提供所有安装和检修所需专用工具和消耗材料等，并提供详细供货清单。
6.1.5
升级会员 