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工商储大储常用GB国标及核心要求电气结构安全设计规范

日期:2024年05月10日 | 浏览次数:17966

 锂电池储能系统由于其高电压和高能量输出,在使用时必须采取严格的安全措施以避免电气安全事故。

一、关键的安全设计和验证步骤:

1. 电压和能量管理:系统应设计有防止过充、过放、过热和短路的保护机制,以降低安全风险。

2. 电池管理系统(BMS):BMS负责监控电池状态,包括电压、电流、温度等,以确保电池在安全范围内运行。

3. 电气隔离:通过电气隔离技术,可以防止电流泄露,减少触电风险。

4. 安全设计:产品设计应包括多重安全防护,如熔断器、过载保护和故障诊断功能。

5. 用户界面和操作:提供清晰的用户界面和操作指导,确保用户能够安全地使用储能系统。

6. 测试和验证:在产品研制过程中进行全面的安全测试,包括电气安全测试、环境适应性测试和耐久性测试。

7. 维护和监控:提供定期的维护指南和监控方案,以确保系统长期稳定运行。

8. 应急响应计划:制定详细的应急响应计划,以便在发生电气安全事故时迅速采取行动。

9. 法规和标准遵循:遵守相关的电气安全法规和国际标准,如IEC 62133等。

10. 用户教育和培训:对用户进行适当的安全教育和操作培训,提高他们对电气安全的认识。

通过这些措施,可以最大限度地减少锂电池储能系统在使用过程中的电气安全风险。

二、GB国标汇总(部分)

     进行电气安全设计时,需要遵循一系列国家和行业标准,以确保系统的安全、可靠和高效运行。以下是一些关键的国家标准和规范要求概览:

GB/T 50065 规定了电气装置的接地设计原则和要求,对于保障人员安全和设备正常运行至关重要,尤其是在储能系统中,良好的接地设计可以有效防止触电事故和设备损坏。

GB/T 36545 规定了移动式电化学储能系统的技术要求,适用于以锂离子电池为主的移动式电化学储能系统。

GB 26860 规定了发电厂和变电站电气作业的安全操作规程,对于储能电站的电气安全设计和操作具有指导意义。

GB/T 36276 旨在为电力储能应用中的锂离子电池制定统一的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存要求。

GB 26859 对于储能系统中涉及的电力线路安全工作提供了具体要求,确保户外输电线路的安全性。

GB 50370 主要针对GIS设备,但在某些工商业储能系统中若涉及到气体绝缘设备的应用,则需要遵守该标准的运行维护要求。

GB/T 36547 涉及电化学储能系统接入电网的技术要求,包括但不限于接入方式、电能质量、保护与控制、调度与通信等方面,确保储能系统与电网的兼容性和安全性。

GB/T 36558 规定了电化学储能系统在电力系统中的通用技术条件,包括系统构成、性能参数、安全要求、试验方法等,是设计和应用电化学储能系统的重要依据。

三、设计标准规范如下:

※:符合环境要求:确保电气设备满足防火、防爆、防腐蚀等环境要求。

※:间接接触防护:间接接触防护设计主要有等电位、电气间隙和爬电距离设计,其中电气间隙和爬电距离 上文有概述,以下主要介绍等电位设计。系统箱体须和大地实现等电位连接,连接阻抗应不超过0.40。电池系统内所有可接触的 导电金属部件都须与大地是等电位连接。

※:主要电气组件选择:选择合适的电池管理系统(BMS),确定逆变器和变压器的规格,选择适当的开关和保护设备,设计数据采集、处理和通信系统。同时,应确保控制系统的稳定性和可靠性,实现设备的自动化和智能化运行。

※:安全和保护措施:设计过电压、过电流保护,确保系统有适当的热管理和防火措施。设计紧急停机和安全隔离系统,以及电气保护系统,包括过载保护、短路保护、接地保护等。同时,应考虑设备的安全性和操作人员的安全,设置必要的安全措施和警示标识。

※:系统设计:选择合适的设备:根据储能系统的规模和应用场景选择合适的电气设备,包括但不限于电池管理系统(BMS)、逆变器、变压器、开关设备等。

※:紧急停机系统:设计紧急停机按钮或系统,以便在发生紧急情况时迅速切断电源,保障人员和设备安全。

※:散热和通风:考虑设备的散热和通风,合理设计机房或机柜的冷却系统,防止设备过热。

※:防雷和防静电:设计合理的防雷和防静电措施,防止由于雷击和静电引起的设备损害。

※:监控和预警系统:安装监控设备,实时监控储能系统的运行状态,并通过预警系统及时发现问题。

※:断路及短路保护:当系统断电时,接触器为断开状态,此时高压回路断路,以防止人员误触直流正负极发 生触电情况。当系统需要带载切断时,接触器也有一定的带载切断能力来保护直流高压系统 断电;当系统异常,发生过载运行需要紧急下电,可软件操作塑壳断路器进行脱扣动作,以 保护电路安全下电;当系统发生短路时,熔断器的设计可以在ms级别快速熔断已断开高压 回路,防止发生热失控进而引起爆炸等风险。

※:直接接触防护:直接接触防护主要包括电气绝缘和屏护防护。除了满足绝缘要求之外,高压电气系统的 带电部件,应具有屏护防护,包括釆用保护盖、防护栏、金属网板等来防止发生直接接触。这些防护应牢固可靠,并耐机械冲击。在不使用工具或者无意识的情况下,它们不能被打开、 分离或移开。其中,带电部件在任何情况下都应由至少能具有《外壳防护等级(IP代码)(GB/T 4208—2017)IPXXB 防护等级。

※:安全性和环保性:确保设计符合安全标准和环保要求,这是工商业储能系统的首要原则。在设计过程中,应充分考虑安全因素,避免事故风险,并确保系统的安全稳定运行。同时,新国标对储能系统的环境适应性提出了要求,要求储能系统能在不同温度、湿度等环境条件下正常运行。

※:可靠性和高效性:确保系统的可靠供能,并具备应对各种突发情况的能力。此外,提高能源利用效率,减少能源浪费也是设计的重要目标。新国标对储能系统的循环寿命、充放电效率等关键性能指标提出了明确的要求,以降低能源损耗,提高储能系统的能效。

※:电气布线和接驳:设计电气布线图,制定详细的布线图和安装方案,确保电缆和设备的正确安装和连接。遵循相关的电气安装标准和规范,确保安装质量和安全性。同时,应确保布线符合安全规范,易于维护。完成安装后进行系统调试和测试,确保电气系统的正常运行和各项功能的实现。

转载:储能PACK教程


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