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蓄电池电源装置是否还可与供配电设备同置一室?
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-21 15:21:08

 电源装置是从电网中取得能量,经变换后对一个或多个负载提供电能的装置。而蓄电池电源装置,顾名思义就是指能量从蓄电池中取得,其主要部件一般包括蓄电池组、整流器、充电设备、逆变器、进出线分配柜等,按不同的电压输出和功能,可分为直流屏(直流电源成套装置)、UPS、EPS、DC BANK等。

在过去,蓄电池电源装置经常性地与供配电设备同置一室,比如直流屏就设在高压柜附近;当配电室设有空调时,UPS、EPS经常会与低压柜共同布置在开关柜室内;而DC BANK则就近与配电箱布置在一起。设备房的电气和相关专业的设计都按变电所或配电室的相关规范进行,这样的设计和施工在相当长一段时间里,不论是在审图还是在验收阶段都被认可。

 

然而,在2015年9月广东某工业建筑工程施工过程中的阶段性验收检查时,因该工程10 kV开关柜室内布置有直流屏,供电局提出了该开关柜室必须采用防爆灯具的意见,并责令业主作相应整改。

 

此开关柜室为普通环境,除设置有带有阀控式铅酸蓄电池的直流电源成套装置外,并无其它特殊的设备。那其中原因是什么呢?

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铅酸蓄电池室爆炸原因分析

首先分析一下铅酸蓄电池室发生爆炸事故的各种原因,如图1所示。图中Xi(i = 1,2 ……,10)表示各基本事件,i代表的数字越大,表示基本事件结构重要度越低。

 

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从图中可以看到,若能使第一最小径集{X1}中的条件事件X1不发生,则顶上事件即可避免。而为控制第一最小径集,则须在蓄电池室保持良好的通风,同时采用合适的电器设备,这样可以分别使第二最小径集{X2,X3,X4}和第三最小径集{X5,X6,X7,X8,X9,X10}中的重要度较高的基本事件X2 ~ X7不至发生,从而大大降低蓄电池室爆炸事故发生的可能性。

从事故树图中可以得到推论,铅酸蓄电池室的设计关注点有两个,一个是通风问题,另一个就是设备型式问题。

事故树同时指出,对铅酸蓄电池而言,若无特别的结构和内部设计,蓄电池(充电)时产生氢气是按正常事件考虑的。

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阀控式密封铅酸蓄电池电源装置设备房的设计思路

蓄电池电源装置主要包括蓄电池、整流器、充电设备、逆变器、进出线分配断路器等。通常,蓄电池容量为300 Ah以下的可以装设在柜体里,与其它部件组柜安装并成套供应。以直流屏为例,当“采用300 Ah以下阀控铅酸蓄电池组柜布置,由于蓄电池容量小,允许与其它直流柜一起布置在继电器室或配电间内”。

在实际工程设计中,这样的成套电源装置(如UPS、EPS、DC BANK)通常是会布置在一个房间内,此时,设备房需按GB 50058 - 2014附录B第23条来严格执行。

同样的,因设备房包含有蓄电池,所以房间的照明、电器、通风等设计等同时需遵照GB 50055 - 2011第6. 0. 8条的要求。对于直流屏间,DL / T 5044 - 2014第7. 1. 2条更是强调“室内应保持良好通风” “尤其是无人值班变电站,更应多加注意”。

在实际工程中,对蓄电池电源装置的布置可以从以下两方面考虑:

a. 首先从蓄电池的容量方面考虑:以300 Ah为界 —— 当阀控铅酸蓄电池容量在300 Ah及以上时,蓄电池电源装置应设专用的蓄电池室;300 Ah容量以下的阀控铅酸蓄电池组随电源装置成套组柜安装,布置在同一个房间内。

b. 其次应考虑蓄电池电源装置各部件房间的布置:

① 设置专用蓄电池室时,将整流器、充电设备、逆变器和进出线装置柜布置在蓄电池室附近,用来“减少由蓄电池出口至直流柜母线之间的电压降,以保证直流母线的电压水平,该电缆截面也不致选择太大”。

② 当为成套的蓄电池电源装置时,建议专设蓄电池电源装置室,该室应参照前文所述的国标规范GB 50058 - 2014、GB 50055 - 2011和DL / T 5044 - 2014的相关条文进行设计,特别是针对通风问题和设备型式问题。

不建议将成套电源装置布置在配电间或者开关柜室内,因为在换气次数和室内高度一定的情况下,室内面积越大,通风量越大,这样风机的台数会增多或容量变大,同时整个房间需要装设防爆灯具,室内电器设备的设置和线缆敷设受限,从而导致工程成本上升。

笔者在为国内一家知名的通信企业新厂设计时,就采用了的专用蓄电池电源装置室的方案,得到了审图公司和业主的认可。

对阀控式密封铅酸蓄电池电源装置设备房,当房间内含有蓄电池时,室内照明和电气设计参照蓄电池室相关规范进行,即采用防爆灯具、在专用房间内不安装产生电火花的电器等,并做到通风良好。

同时,要控制房间大小,在满足设备布置、走线的情况下,尽量缩小含有蓄电池部分的房间面积,以节约成本。

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