南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范

Q/CSG中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG115001-2012南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范ConfiguringSpecificationforUninterruptablePowerSupplyScheduledMaintenanceofDispatchingAutomationSystemInChinaSouthernPowerGrid.2012-03-10发布2012-04-01实施中国南方电网有限责任公司发布CSG115001-2012前言为规范南方电网范围内新建、扩建及技改的地调及以上电网调度自动化主站系统、配网自动化主站系统、35kV～500kV各电压等级的发电厂、变电站的不间断电源的配置、功能、性能、安装等方面的要求，特制定本规范。本规范由中国南方电网有限责任公司标准化委员会批准。本规范由由中国南方电网系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）提出、归口管理和负责解释。本规范起草单位：中国南方电网系统运行部（中国南方电网电力调度控制中心）负责起草。本规范参加单位：广东电网公司电力科学科研院、广东省电力调度控制中心、广西电网调度控制中心、云南电网电力调度控制中心、贵州电力调度控制中心、海南电力调度控制中心。本规范主要起草人：张喜铭、胡荣、叶千里、陶文伟、张聪、周恩命、刘晓放、杨晓谨、袁质彬。CSG115001-2012南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范1适用范围本规范适用于南方电网范围内新建、扩建及技改的地调及以上电网调度自动化主站系统、配网自动化主站系统、110kV～500kV各电压等级的发电厂、变电站的不间断电源的配置、功能、性能、安装等方面的要求，是设计和使用不间断电源的技术依据。县级调度自动化主站系统UPS配置要求可根据实际情况参照执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB/T14715-93信息技术设备用不间断电源通用技术条件DL/T1074-2007电力用直流和交流一体化不间断电源设备GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.4-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验GBJ54-83低压配电装置及线路设计规范GBJ232-83电气装置安装工程及验收规范GB50054-95低压配电设计规范DL/T724－2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程DL/T5044－2004电力工程直流系统设计技术规程GB/T19638.2-2005固定型阀控密封式铅酸蓄电池DL/T637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件GB4208-1993外壳防护等级（IP代码）GB/T13384-1992机电产品包装通用的技术条件Q/CSG10011-2005中国南方电网220kV～500kV变电站电气技术导则3术语和定义3.1在线式不间断电源（Doubleconversion）CSG115001-2012由整流器、逆变器、旁路静态开关和专用蓄电池组等组成的一种电源设备，这种电源无论交流输入电源中断与否，电压波形符合供电要求与否，都能保证向负载设备提供符合要求的电源，这种电源设备输出的电压波形是连续的正弦波。3.2电力专用不间断电源（UPSforpowersystem）由整流器、逆变器和旁路静态开关等组成的一种电源装置，与外接直流电源配合，具备在线式不间断电源功能。该装置直流输入部分与交流部分应隔离。3.3峰值因数（Crestfactor）电流的峰值和有效值的比率。有效值峰值IIIIFcrmspeak3.4动态电压瞬变范围（Transientvoltagevariationrange）输入电压不变，负载突变时和输出为额定负载不变，输入电压突变时，输出电压的变化量。3.5瞬变响应恢复时间（Recoverytime）从输出电压突变到恢复至输出稳压精度范围内所需的时间。3.6起动电流（Loadstart-upcurrent）设备装置加电时在电气系统中观测到的瞬间电流。这种电流通常是这些设备的磁路所产生的，其效果是用它在持续作用的时间内产生的电流最大峰值和电流有效值来度量的。3.7线性负载（linearLoad）输入电压和电流同为正弦波但它们之间可能存在相位差(感性和/或容性)的负载。线性负载中只有电阻、电感或电容。3.8非线性负载（Non-linearLoad）周期性地吸收含有谐波成分的非正弦波电流的负载。为此，输入电压也会被谐波引起失真。3.9总谐波电流失真度(THDI)它是总谐波电流有效值与基波电流有效值之间的比率：%100122IITHDInnI1：基波电流有效值，In：N次谐波电流有效值。3.10总谐波电压失真度(THDU)它是总谐波电压有效值与基波电压有效值之间的比率：CSG115001-2012%100122UUTHDUnnU1：基波电压有效值，Un：N次谐波电压有效值。4使用条件4.1设备运行期间周围环境温度不高于40℃，不低于–10℃。4.2日平均相对湿度不大于95%，月平均相对湿度不大于90%。4.3地震烈度:8度，水平加速度:0.25g，垂直加速度:0.125g。4.4屏（柜）安装使用地点无强烈振动和冲击，无强电磁干扰，外磁场感应强度不得超过0.5mT。4.5安装垂直倾斜度不超过5%。4.6设备安装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。5调度自动化主站系统的不间断电源配置规范5.1系统构成及配置原则5.1.1调度自动化系统的不间断电源（本章节简称UPS电源系统）由在线式不间断电源（本章节简称UPS电源）和交/直流输入单元、交流输出单元等外围设备组成。5.1.2UPS电源由整流器、逆变器、静态旁路切换开关、手动维修旁路开关、谐波滤波器（可选）、输出隔离变压器（可选）、监控单元、通信接口、蓄电池组等组成。5.1.3交/直流输入单元由交流输入自动切换装置（可选）、交流输入断路器、旁路输入断路器、直流输入断路器、防雷器等组成。5.1.4交流输出单元由交流输出断路器、交流馈线开关、母联开关、测量表计等组成。5.1.5UPS电源系统配置原则5.1.5.1UPS电源系统应配置两台UPS电源，构成双机冗余供电系统。5.1.5.2每台UPS电源应至少配置一组蓄电池组，每组蓄电池组容量应满足当交流输入电源事故时带该输出母线段全部负载后备时间不小于2小时。蓄电池组容量应按全部负载实际测量的电流总和计算取得，计算方法详见附录C。5.1.5.3蓄电池组出口应配置保护电器。保护电器额定电流选择见附录D。5.1.5.4UPS电源系统供电的负荷应包括调度自动化系统的计算机、网络设备等不能中断供电电源的重要生产设备。5.1.5.5UPS电源系统输入端宜配置相对地、中性线对地保护模式标称放电电流不小于10kA（8/20µs）的交流电源限压SPD；SPD宜串联相匹配的联动空气开关以便于更换SPD和防止SPD损坏造成的短路，SPD正常或故障时，应有能正确表示其状态的标志或指示灯。CSG115001-20125.1.6UPS电源容量配置原则5.1.6.1每台UPS输出额定功率应不小于1.2倍全部负载额定功率的总和。5.1.6.2UPS电源容量应满足最大功率负载的起动电流需求。5.1.6.3UPS电源容量（Sn）与输出额定功率（Pn）关系为：Pn(kW)=0.8Sn(kVA)。5.2系统接线方式5.2.1UPS电源系统宜采用双机双母线带母联运行接线方式，详见附录A图A.1。5.2.2交流输出母联开关应具有防止两段母线带电时闭合母联开关的防误操作措施（可采用加锁等方式）。5.2.3手动维修旁路开关应具有防误操作的闭锁措施。5.2.4每台UPS电源的交流电源输入和旁路电源输入应采用两路电源经自动切换装置（若选用ATS，宜采用二段式PC级）切换的供电方式（若上级交流配电设备中已采用自动切换装置，UPS电源输入端可不再设置），两路交流输入电源应分别来自不同段的交流母线，两段交流母线供电电源应分别取自不同的变电站。5.2.540kVA及以上的UPS电源系统应采用三相交流电源输入，三相交流电源输出接线方式。5.3系统馈线网络配置原则5.3.1由UPS电源供电的设备应遵循负载均分、三相平衡原则，将设备分别接入UPS电源系统的两段输出母线。5.3.2双电源供电设备的两路交流输入电源应分别取自UPS电源系统的两段输出母线。5.3.3冗余配置的两台单电源供电设备，其交流输入电源应分别取自UPS电源系统的两段输出母线。5.3.4服务器、主网交换机、磁盘阵列的工作电源应分别采用专用馈线开关供电。5.3.5工作站、其它网络设备等可共用一路馈线开关，尽可能减少共用同一路馈线开关设备的数量。5.3.6单电源非冗余配置的设备应根据负载均分原则分别接到UPS电源输出的两段母线上。5.4UPS电源功能要求5.4.1切换功能5.4.1.1当交流输入电源正常时，交流输入电源经整流器由交流变成直流，再经逆变器由直流变成交流输出到负载。5.4.1.2当交流输入电源故障时，UPS电源由交流输入电源供电切换至由蓄电池组经逆变器供电，切换时间应为0ms；当交流输入电源恢复正常后，UPS电源自动由蓄电池组供电切换至由交流输入电源供电，切换时间应为0ms。5.4.1.3当UPS电源过载、逆变器故障、交/直流电源输入回路同时故障时，通过UPS电源旁路静态切换开关自动切换至交流旁路输入电源供电，切换时间应小于4ms；当电源故障恢复后，UPS电源自动切换至逆变输出供电，切换时间应小于4ms。CSG115001-20125.4.1.4当两台UPS电源其中一台故障退出时，该电源所带负载可通过手动闭合两段交流输出母线的母联开关由另一台UPS电源供电。5.4.1.5UPS电源配置旁路检修断路器，在UPS电源退出检修维护时可闭合检修断路器为负载供电。5.4.2启动功能5.4.2.1在没有交流输入的情况下，UPS电源具备可由蓄电池组启动，负载可由蓄电池组通过逆变器供电功能。5.4.2.2在UPS电源启动时，整流器应具备软启动功能。5.4.3监控单元功能5.4.3.1操作权限管理：监控单元应具有操作权限密码管理功能，任何改变运行方式和运行参数的操作均需要权限确认。5.4.3.2定值设置功能：监控单元应能对交流输入保护定值、UPS电源运行及告警参数定值、蓄电池组运行及告警参数定值进行设置。定值设置值应具有掉电保持功能。（1）运行及告警参数定值：交流输入电压高/低告警值、交流输入频率高/低告警值、交流输出电压高/低告警值、蓄电池组工作电压高/低告警、蓄电池组浮充/均充电压、蓄电池组最大充电电流等。（2）保护定值：交流输入过/欠压值、蓄电池组电压低值、以及交流输出过欠压值。5.4.3.3电池管理功能：（1）具备蓄电池组浮充电压温度补偿功能。（2）具备蓄电池组放电测试功能。（3）具备蓄电池组充电限制电流功能。（4）具备当蓄电池组电压过低，防止深度放电功能。5.4.3.4显示和存储功能：（1）面板具有中文显示功能。（2）能实时显示模拟量测量值、开关量状态、告警信息。（3）能以模拟盘方式显示UPS电源的不同工作状态。（4）能查询保护定值、开关量记录和告警记录，开关量记录和告警记录等信息存储能力均不小于200条。5.4.3.5测量功能：（1）模拟量包括：交流输入线电压、相电流；交流旁路输入线电压和相电流；交流输出线电压、相电流；交流输入、输出和旁路频率；蓄电池组电压、蓄电池组电流(充电/放电)、三相交流输出每相负载率、以及电池组温度（可选）等。（2）开关量包括：整流器/充电器