預防直流電源系統(tǒng)事故措施

附件6：預防直流電源系統(tǒng)事故措施（附編制說明）國家電網(wǎng)公司6目 錄第一章 總則.1第二章 管理規(guī)定.1第三章 運行維護.2第四章 技術措施.2預防直流電源系統(tǒng)事故措施編制說明. 4預防直流電源系統(tǒng)事故措施第一章 總則第一條 為了提高直流電源系統(tǒng)的運行可靠性和運行管理水平，防止由其引發(fā)或擴大電網(wǎng)事故，特制定本預防措施。第二條 本措施是依據(jù)國家有關標準、規(guī)程和規(guī)范并結(jié)合近年來國家電網(wǎng)公司輸變電設備評估分析、生產(chǎn)運行情況分析以及設備運行經(jīng)驗而制定的。第三條 本措施針對直流電源系統(tǒng)設備在運行中容易導致典型、頻繁出現(xiàn)的事故（障礙）等環(huán)節(jié)提出了具體的預防措施。第四條本措施適用于國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)所轄發(fā)電廠、變電站、換流站、串補站直流電源裝置的管理。通信、自動化等專業(yè)所使用的專用直流電源裝置的管理可參照執(zhí)行。第五條各網(wǎng)省公司可根據(jù)本措施，結(jié)合本地區(qū)實際情況制定相應的實施細則。第二章 引用標準以下為設備設計、制造及試驗所應遵循的國家、行業(yè)和企業(yè)的標準及規(guī)范，但不僅限于此：DL/T 459-2000 電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術條件DL/T 637-1997 閥控式密封鉛酸蓄電池訂貨技術條件DL/T 720-2000 電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術條件DL/T 724-2000 電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行與維護規(guī)程DL/T 781-2001 電力用高頻開關整流模塊DL/T 5044-2004 火力發(fā)電廠、變電所直流系統(tǒng)設計技術規(guī)定 DL/T 5120-2000 小型電力工程直流系統(tǒng)設計規(guī)程國家電網(wǎng)公司變電站管理規(guī)范（試行）（國家電網(wǎng)生2003387號） 國家電網(wǎng)公司電力生產(chǎn)設備評估管理辦法（生產(chǎn)輸電200395號）國家電網(wǎng)公司關于加強電力生產(chǎn)技術監(jiān)督工作意見（生產(chǎn)輸電200329號）國家電網(wǎng)公司直流電源系統(tǒng)技術規(guī)范（國家電網(wǎng)生2004634號）第三章 管理規(guī)定第六條 組織管理（一）各網(wǎng)省電力公司生產(chǎn)技術職能管理部門應設專職或兼職工程師,負責所轄發(fā)電廠、變電站、換流站、串補站等直流電源裝置的運行監(jiān)督和歸口管理工作。組織貫徹國家行業(yè)及上級有關直流電源裝置的技術標準、規(guī)程、規(guī)定和預防事故措施，定期組織對本區(qū)域直流電源系統(tǒng)進行技術分析和評估，并不斷完善本地區(qū)直流電源裝置的技術規(guī)范。（二）各發(fā)、供電企業(yè)，應建立以總工程師負責的三級直流電源裝置技術監(jiān)督網(wǎng)，即公司（局）、基層單位、專業(yè)班站。（三）各發(fā)、供電企業(yè)的生產(chǎn)技術職能管理部門應設專職或兼職工程師，負責本單位變電站直流電源裝置運行管理監(jiān)督工作。貫徹執(zhí)行有關直流電源裝置的技術標準、規(guī)程、規(guī)定和預防事故措施。定期組織本單位直流電源系統(tǒng)的運行分析、設備評估；經(jīng)常開展有關直流電源系統(tǒng)的技術分析和研究。參加本單位有關事故調(diào)查，不斷完善和修訂本單位直流電源系統(tǒng)預防事故措施和技術規(guī)范，并監(jiān)督貫徹與實施。第七條 技術管理（一）直流電源裝置出廠應提供產(chǎn)品安裝使用說明書、圖紙、試驗報告、產(chǎn)品合格證等資料；蓄電池組還應提供充放電曲線和內(nèi)阻值。（二）運行單位必須建立直流電源裝置的技術檔案，從設計選型、方案審查、設備監(jiān)造、安裝試驗、交接驗收、運行維護、技術資料等各個環(huán)節(jié)抓起，作好設備全過程管理。（三）運行部門和專業(yè)班組應嚴格按照國家、行業(yè)、企業(yè)及上級有關直流電源系統(tǒng)的技術規(guī)范、反事故措施要求，認真做好直流電源系統(tǒng)的交接驗收、運行維護、技術分析、設備評估、資料擋案等各項維護和管理工作，努力提高直流電源系統(tǒng)的運行水平和可靠性。第四章 運行維護第八條（一）發(fā)電廠、220kV及以上變電站應滿足兩組蓄電池、兩臺高頻開關電源或三臺相控充電裝置的配置要求。（二）110kV變電站應滿足一組蓄電池、一臺高頻開關電源或兩臺相控充電裝置的配置要求。部分重要110kV變電站可配置兩組蓄電池、兩臺高頻開關電源或三臺相控充電裝置。（三）35kV及以下電壓等級的變電站原則上應采用蓄電池組供電；對原有運行采用“電容儲能”、硅整流器、48V電池簡易直流電源裝置或無直流電源的變電站，應安排更換和改造。（四）采用閥控式密封鉛酸蓄電池配套的充電裝置的穩(wěn)壓精度和穩(wěn)流精度均應不大于1%，輸出電壓的紋波系數(shù)應不大于1%。第九條 220kV及以上變電站直流電源裝置除由本站電源的站用變供電外，還應具有可靠的外來獨立電源站用變供電。同時應滿足兩臺及以上站用變的配置要求。220kV及以上變電站直流母線應采用分段運行的方式，并在兩段直流母線之間設置聯(lián)絡斷路器或隔離開關，正常運行時斷路器或隔離開關處于斷開位置。每段母線應分別采用獨立的蓄電池組供電，每組蓄電池和充電裝置應分別接于一段母線上。當裝有第三臺充電裝置時，其可在兩段母線之間切換，任何一臺充電裝置退出運行時，投入第三臺充電裝置。第十條 為使蓄電池始終處于滿容量備用狀態(tài)，各組蓄電池均應采用全浮充電方式運行，各類蓄電池的充電電壓應嚴格按照制造廠規(guī)定進行。第十一條 直流系統(tǒng)熔斷器應分級配置，上下級熔體應滿足選擇性配合要求。一個站的直流熔斷器或自動空氣斷路器，原則上應選用同一制造廠系列產(chǎn)品。使用前宜進行安秒特性和動作電流抽檢，同一條支路上的空氣開關和熔斷器不宜混合使用。直流回路中采用空氣自動空氣斷路器時，必須選用合格的直流空氣斷路器，嚴禁采用交流空氣斷路器。對已經(jīng)采用的，必須安排更換。第十二條 鉛酸蓄電池長期處于浮充電方式運行，會使單體蓄電池端電壓、密度、容量等產(chǎn)生不均衡現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)“硫化”，為防止此類現(xiàn)象發(fā)生，運行中蓄電池必須嚴格按照有關規(guī)程規(guī)定進行均衡充電和核對性充放電。第十三條 為防止蓄電池極板開路造成事故，應作好蓄電池巡檢、定期測量單體電池電壓或采取其它技術手段。第十四條 閥控式密封鉛酸蓄電池除不測量密度，不添加蒸餾水之外，其它維護工作和一般蓄電池同等對待。第四章 技術措施第十五條 為保證新建、擴建工程質(zhì)量、蓄電池應處于完好滿容量充電狀態(tài)，投產(chǎn)前應對蓄電池進行全容量核對性充放電，并應與制造廠提供的放電曲線、內(nèi)阻值（閥控式）相吻合。必要時由蓄電池制造企業(yè)現(xiàn)場指導安裝或進行充放電工作。第十六條 充電裝置交流供電輸入端應采取防止電網(wǎng)浪涌沖擊電壓侵入充電模塊的技術措施。第十七條 當裝置或系統(tǒng)在動力母線與控制母線設有降壓裝置的系統(tǒng)，必須采取防止降壓裝置開路造成控制母線失壓的措施。第十八條 采用高頻開關模塊整流的充電裝置，整流模塊最低應滿足“N+1”的配置，并采用并列方式運行，任意充電模塊發(fā)生故障，不影響直流系統(tǒng)運行。第十九條 為確保變電站直流系統(tǒng)安全可靠運行，運行單位應從設計選型、方案審查、設備監(jiān)造、安裝試驗、交接驗收、運行維護、技術資料等各個環(huán)節(jié)抓起，作好設備全過程管理。預防直流電源系統(tǒng)事故措施編制說明第一章 總則本章主要說明制訂本措施的目的和依據(jù)以及本措施的主要內(nèi)容和適用范圍。本措施從直流系統(tǒng)配置、方案設計、設備選型、交流供電、蓄電池組、充電裝置、監(jiān)控裝置、設備監(jiān)造、安裝試驗、交接驗收、運行維護、監(jiān)督管理等關鍵環(huán)節(jié)提出了預防事故措施要求。在編制過程中，走訪和調(diào)研了大量設備制造廠家、運行單位、專業(yè)歸口管理單位、聽取了有關專家的建議和意見，并參考了一些電力企業(yè)的現(xiàn)行直流電源系統(tǒng)預防事故措施規(guī)定。本措施只提出了預防直流電源系統(tǒng)事故的一般原則性要求，各地應根據(jù)本地區(qū)設備種類和管理方式制訂符合實際的具體措施。第二章 引用標準本章列出本措施所引用的部分國家標準、電力行業(yè)標準和國家電網(wǎng)公司相關規(guī)定，但并不僅限于此。第三章 管理規(guī)定第六條 組織管理直流電源系統(tǒng)的技術管理相對比較薄弱，加強直流專業(yè)的管理，首先應健全機構，明確職責，規(guī)范管理程序，實行直流電源專業(yè)的全過程管理。第七條 技術管理本條從預防直流電源系統(tǒng)事故的技術管理角度，提出了直流專業(yè)管理應具備的技術檔案、資料，以及運行單位應開展的主要技術活動。第三章 運行維護第八條 本條從直流電源系統(tǒng)的配置方面，提出了預防事故的措施要求。發(fā)電廠、220kV及以上變電站應滿足兩組蓄電池、兩臺高頻開關電源或三臺相控充電裝置的配置要求。在直流電源系統(tǒng)技術標準中已規(guī)定了高頻開關電源在模塊設計上應滿足N+1配置，因此，采用兩臺高頻開關電源供電的直流電源系統(tǒng)可滿足運行要求。110kV變電站應滿足一組蓄電池、一臺高頻開關電源或兩臺相控充電裝置的配置要求。部分重要110kV變電站可配置兩組蓄電池、兩臺高頻開關電源或三臺相控充電裝置。這里提出的是最基本的配置要求，在實施中，根據(jù)各地不同情況，可以高于但不能低于該最低配置要求。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，各地在直流電源的配置上存在較大的差距，有些地區(qū)仍有部分變電站采用“電容儲能”、硅整流器、48V電池簡易直流電源裝置，該類電源運行可靠性差，應盡快進行更換和改造。采用閥控式密封鉛酸蓄電池配套的充電裝置的穩(wěn)壓精度和穩(wěn)流精度均應不大于1%，輸出電壓的紋波系數(shù)應不大于1%。主要是由于閥控式密封鉛酸蓄電池由于結(jié)構上的特點，承受過充電能力較差，因此對該類蓄電池的充電裝置技術要求較高。否則，將容易造成閥控式密封鉛酸蓄電池損壞或影響其使用壽命。第九條 220KV及以上變電站直流電源裝置除由本站電源的站用變供電外，還必須具有可靠的外來獨立電源站用變供電。同時應滿足兩臺及以上站用變的配置要求。本條規(guī)定主要是為了預防全站失去交流站用電源。由于220KV及以上變電站的重要性，在本站提供的交流電源失壓的情況下，也不應失去站用電源。220kV及以上變電站直流母線應采用分段運行的方式，并在兩段直流母線之間設置聯(lián)絡斷路器或隔離開關，正常運行時斷路器或隔離開關處于斷開位置。每段母線應分別采用獨立的蓄電池組供電，每組蓄電池和充電裝置應分別接于一段母線上。當裝有第三臺充電裝置時，其可在兩段母線之間切換，任何一臺充電裝置退出運行時，投入第三臺充電裝置。該項預防直流系統(tǒng)事故措施已提出數(shù)年，多數(shù)變電站已達到了該要求。未達到要求的變電站，應盡快改造完善。有所不同的是有些地區(qū)使用聯(lián)絡斷路器，也有些地區(qū)使用聯(lián)絡隔離開關。二者均能起到分段隔離的目的，但使用直流斷路器操作比較靈活，若使用隔離開關，操作時，則應受到條件限制。第十一條 據(jù)調(diào)查，部分制造廠和用戶還存在直流回路使用交流空氣斷路器的情況，給運行帶來了較大的安全隱患。由于交流電弧與直流電弧具有不同的滅弧機理，決定了交流和直流真空斷路器的滅弧室具有根本的差異，交流空氣斷路器不具備熄滅直流短路電弧的能力。因此，直流回路中嚴禁使用交流空氣斷路器。 由于不同制造廠或不同系列產(chǎn)品存在性能差異，混合使用有可能會失去動作選擇性配合，因此，一個站的直流熔斷器或自動空氣開關，原則上應選用同一廠家的系列產(chǎn)品。斷路器與熔斷器混合保護的級差配合比較困難，由于無時限的斷路器的脫扣速度基本不變，而熔斷器的動作具有反時限特性。無論斷路器安裝在熔斷器之前或之后，總在某些短路電流值范圍內(nèi)會出現(xiàn)失去動作選擇性。因此，應避免這種組合保護方式。對空氣開關和熔斷器進行安秒特性和動作電流抽檢工作比較困難，應由網(wǎng)、省直流職能管理部門組織進行，用戶在使用時可以直接查閱和結(jié)果既可。第十二條 因為鉛酸蓄電池長期自放電運行，正極板由深褐色的二氧化鉛逐漸變?yōu)榱蛩徙U，負極由灰色的絨狀鉛逐漸變?yōu)榱蛩徙U，這一硫酸化的過程長期存在是有害的，其體積和電阻將增大很多，一克分子的鉛、二氧化鉛和硫酸鉛體積比為18：26：49，所以長期自放電即過量放電，硫酸鉛因過分膨脹，輕者極板脫離，重者造成極板彎曲短路損壞，因而要求對端電池采取防硫化措施。第十三條 為防止蓄電池極板開路造成事故，應作好蓄電池巡檢、定期測量單體電池電壓或采取其它技術手段。雖然蓄電池極板開路故障雖幾率較低，但危害較大，已有此類故障造成不良后果的案例。測量單體蓄電池，一般可以發(fā)現(xiàn)該類故障，因此這里強調(diào)的是，應定期測量的是單體電壓，而不是整組電壓。第十四條 閥控式密封鉛酸蓄電池曾被俗稱為“免維護”蓄電池，給運行維護人員造成一種不正確的誤解，以為該類蓄電池運行過程中不需要進行維護，實際上，這種一種誤導。閥控式密封鉛酸蓄電池除不測量密度，不添加蒸餾水之外，其它維護工作和一般蓄電池同等對待。第四章 技術措施第十五條 蓄電池組出廠時，一般處于安全充電狀態(tài)，未被完全活化，投產(chǎn)前需由工程建設和生產(chǎn)運行單位的直流專業(yè)人員參與對蓄電池組進行檢查、檢測。投產(chǎn)前應對蓄電池進行全容量核對性充放電，并應與廠家提供的放電曲線、內(nèi)阻值（閥控式）相吻合。如果在技術方面必要時，由蓄電池制造企業(yè)現(xiàn)場指導安裝或進行充放電工作。初充電記錄是蓄電池的重要檔案資料。蓄電池組的初充放電曲線要與廠家提供的曲線進行對比，若二者有較大出入時，應查明原因，并采取相應措施后，方可投產(chǎn)。第十六條 充電裝置交流供電輸入端應采取防止電網(wǎng)浪涌沖擊電壓侵入充電模塊的技術措施。交流系統(tǒng)產(chǎn)生浪涌沖擊電壓時，往往造成充電模塊或其它電子元件損壞，該類故障在運行設備上時有發(fā)生，有些制造廠已經(jīng)采取了相應的措施。凡還未采取措施的制造廠，必須針對該類問題采取有效措施。第十七條 當裝置或系統(tǒng)在動力母線與控制母線設有降壓裝置的系統(tǒng)，必須采取防止降壓裝置開路造成控制母線失壓的措施。新設計的直流電源系統(tǒng)一般都采取了防止降壓裝置開路造成控制母線失壓的措施，但對于早期投產(chǎn)的采用單硅鏈進行降壓的直流電源系統(tǒng)應采取相應措施予以完善。第十八條采用高頻開關模塊整流的充電裝置，整流模塊