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            預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范
            日期:2021-10-28   [復制鏈接]
            責任編輯:sy_qianjiao 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
            日前中電聯發布關于征求中電聯標準《預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范》意見的函,該標準由國網江蘇省電力有限公司等單位牽頭組織編制,標準規定了預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防工程設計、建設、運行維護技術要求,本標準適用于新建、擴建、改建戶外無人值班的系統容量 10MWh 及以上的電網側預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站。

            下面請看標準全文。

            預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范


            1 范圍

            本標準規定了預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防工程設計、建設、運行維護技術要求。

            本標準適用于新建、擴建、改建戶外無人值班的系統容量 10MWh 及以上的電網側預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站。

            2 規范性引用文件

            下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。

            凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

            GB 8624 建筑材料及制品燃燒性能分級

            GB 21966-2008 鋰原電池和蓄電池在運輸中的安全要求

            GB 23864-2009 防火封堵材料

            GB26860-2016 電業安全工作規程(發電廠和變電站電氣部分)

            GB/T 34131-2017 電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范

            GB/T 36276-2018 電力儲能用鋰離子電池

            GB 50016-2014(2018 版) 建筑設計防火規范

            GB 50057 建筑物防雷設計規范

            GB/T 50065 交流電氣裝置的接地設計規范

            GB 50116 火災自動報警系統設計規范

            GB 50974 消防給水及消火栓系統技術規范

            GA 1149 細水霧滅火裝置

            DL 5027 電力設備典型消防規程

            DL/T 5707 電力工程電纜防火封堵施工工藝導則

            3 術語和定義

            下列術語和定義適用于本文件。

            3.1

            磷酸鐵鋰電池預制艙 prefabricated lithium iron phosphate battery cabin

            用于安裝磷酸鐵鋰電池模塊的,由艙體、支架和空調、通風、消防等輔助設施組成,在工廠內預制、 現場安裝的箱體。在本標準中簡稱“電池預制艙”。

            3.2

            預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站 prefabricated lithium iron phosphate battery energy storage power station

            以電池預制艙和磷酸鐵鋰電池作為基本儲能單元的電化學儲能電站。在本標準中簡稱“儲能電站”。

            4 一般規定

            4.1 儲能電站防火設計應遵循“預防為主、防消結合”的原則,遵循國家有關方針政策,結合工程具 體情況,從全局出發,統籌兼顧,做到安全適用、技術先進、經濟合理。

            4.2 一座儲能電站的系統容量不超過 200MWh 時,其防火設計可按同一時間發生一處火災考慮。

            4.3 儲能電站的防火設計、建設、運行維護應符合本標準的規定外,尚應符合現行國家有關標準的規 定。

            5 電池預制艙防火設計

            5.1 磷酸鐵鋰儲能電池

            5.1.1 磷酸鐵鋰電池單體、模塊、簇,其安全性能應符合現行國家標準《電力儲能用鋰離子電池》GB/T 36276 的規定。儲能電站所用產品應通過國家認證認可的儲能電池檢驗機構出具的檢驗報告。

            5.1.2 電池模塊應包括管理與保護裝置等部件,電池簇應包括電池管理系統、監測和保護電路、電氣 和通訊接口等部件。

            5.1.3 單體電池結構設計應符合下列要求:

            a) 電池殼體應采用阻燃材料,阻燃等級不低于 V-0。 b) 宜采用硬殼電池,如采用軟體磷酸鐵鋰儲能電池,設備廠家宜將軟體電池密封在硬殼模塊內。

            5.1.4 電池模塊結構設計應符合以下要求:

            a) 電池模塊成組前,應對單體電池電壓、內阻、電流、容量等參數的一致性進行篩選,確保重要 參數一致。 b) 電池模塊成組設計時應考慮在觸電、短路或緊急情況下迅速斷開回路,進行事故隔離,保證人 身安全。 c) 電池模塊的標稱電壓不宜超過 42V,容量型電池模塊不宜超過 15kWh/塊。 d) 模塊中單體電池的連接應減少并聯個數;確需并聯的,宜采用先串后并方式。 e) 模塊端子極性標識應正確、清晰,正極標志為紅色“⊕” ,負極標志為黑色“○- ” ,具備結構 性防反接功能,防止電池模塊成簇接線時出現人為短路。 f) 電池模塊外殼設計,應與固定自動滅火系統相關技術要求匹配。

            5.1.5 電池簇結構設計時應考慮在觸電、短路或緊急情況下迅速斷開回路,進行事故隔離,保證人身 安全。

            5.1.6 單體電池、電池模塊使用塑料作為殼體材料、分隔材料時,阻燃等級不應低于現行國家標準《建 筑材料及制品燃燒性能分級》GB 8624 規定的 B1 級。

            5.2 電池管理系統。

            5.2.1 電池管理系統(BMS)應符合現行國家標準《電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范》 GB/T 34131 的規定,尚應滿足以下要求:

            a) 具備電池過壓保護、欠壓保護、過流保護、短路保護、絕緣保護等電量保護功能,具備過溫保 護、氣體保護等非電量保護功能,并能發出分級告警信號或跳閘指令,實現故障隔離。 b) 具有與氣體監測、火災自動報警系統的聯動接口,接收氣體、火災信號,發出相關聯動控制指 令。 c) 應具有防止電池簇并網時產生環流的功能。

            5.2.2 每個電池模塊的溫度采集點數不少于 4 個,且每個串聯節點至少設置 1 個溫度采集點。

            5.3 電池預制艙

            5.3.1 電池預制艙應符合以下要求:

            a) 電池預制艙設計應滿足防火和防爆要求。 b) 電池預制艙內采用保溫、鋪地、裝飾材料時,其燃燒性能應達到現行國家標準《建筑材料及制 品燃燒性能分級》GB 8624 規定的 A 級。 c) 電池預制艙隔墻上有管線穿過時,管線四周空隙應采用防火封堵材料封堵;防火封堵材料應滿 足 GB23864-2009 的要求。

            5.3.2 電池預制艙應設置凈寬度不小于 0.9m 的外開門。預制艙應設置門禁系統,門鎖選用從內向外即 推即開型,便于逃生。

            5.3.3 電池預制艙防爆應符合以下要求:

            a) 艙內應設置至少 2 套防爆型通風裝置。排風口至少上下各 1 處,每分鐘總排風量不小于預制艙 容積,嚴禁產生氣流短路。通風裝置應可靠接地。 b) 設置防爆照明燈具和防爆開關。 c) 宜將電池預制艙門設為泄壓口。當檢測有可燃氣體時,聯動門禁系統打開預制艙門鎖扣。

            6 儲能電站防火設計

            6.1 站址選擇

            6.1.1 儲能電站應布置在城市(區域)的邊緣地帶或相對獨立的安全地帶。

            6.1.2 儲能電站不應設置在甲、乙類廠房內或貼鄰,且不應設置在爆炸性氣體、粉塵環境的危險區域 內。

            6.1.3 儲能電站宜設置在市政消火栓保護半徑范圍內或靠近天然水源。

            6.2 平面布置

            6.2.1 儲能電站內,電池預制艙布置區域應集中布置,與其他功能區域分開,防火間距不應小于本標 準 6.3 的規定。

            6.2.2 電池預制艙宜單層布置。

            6.3 耐火極限與防火間距

            6.3.1 儲能電站中建(構)筑物的耐火等級不應低于二級。

            6.3.2 電池預制艙之間的防火間距不應小于 3m;當采用防火墻時,防火間距不限。防火墻長度、高度 應超出預制艙外廓各 1m。

            6.3.3 電池預制艙與站內配電裝置室、二次設備室、升壓變、PCS、生產綜合樓等建(構)筑物的防火 間距不應小于表 6.3.3 的規定;當采用防火墻時,防火間距不限。


            6.3.4 儲能電站應設置圍墻。圍墻與電池預制艙的間距不宜小于 5m。

            6.3.5 電池預制艙布置區域與儲能電站外部鐵路線中心線的防火間距不應小于 30m,與站外道路路邊 的防火間距不應小于 15m,與站外高層民用建筑的防火間距不應小于 40m,與站外其他一、二級建筑物 的防火間距不應小于 12m,與站外三級建筑物的防火間距不應小于 15m。

            6.3.6 儲能電站中電纜的燃燒性能等級不應低于現行國家標準《電纜及光纜燃燒性能分級》 GB 31247 規定的 B1 級。

            7 消防設施

            7.1 消防給水

            7.1.1 儲能電站應設置消防給水系統。

            7.1.2 消防用水宜由市政給水管網供給,也可采用消防水池或天然水源供給。利用天然水源時,應保 證枯水期最低水位時的消防用水要求,并應設置可靠的取水設施。

            7.1.3 儲能電站給水系統的進水管不應小于 2 條,宜從兩條市政給水管道引入,當其中一條進水管發 生故障時,另一條進水管仍能保證全部消防用水量;當儲能電站周邊僅有一條市政枝狀給水管道時,應 設置消防水池。

            7.1.4 消防用水量應按儲能電站在同一時間內發生火災數量(見 4.1.2)和 1 起火災滅火用水量之積 計算。1 起火災滅火用水量計算應符合下列規定:

            a) 消火栓滅火系統的火災延續時間不應小于 3.00h; b) 固定式自動噴水滅火系統的火災延續時間應根據附錄A試驗的相關結果確定,但不應小于1.00h; c) 其他功能區域的消防用水量應符合現行國家標準《消防給水及消火栓系統技術規范》GB 50974 的規定。

            7.1.5 儲能電站室外消火栓系統的設計,應符合以下要求:

            a) 消火栓設置數量應滿足滅火救援要求,且不少于 2 個,設計流量不應小于 20L/s。 b) 消火栓宜采用地上式。地上式消火栓應有 1 個 DN150 或 DN100 和 2 個 DN65 的栓口,地下式 消火栓應有 DN100 和 DN65 的栓口各 1 個。 c) 消火栓的布置間距不應大于 120m,每個消火栓的保護半徑不應大于 150m;檢修閥之間的消火 栓數量不應大于 5 個。 d) 位于寒冷和嚴寒地區時,室外消火栓應采取防凍措施。 e) 室外消火栓應設置相應的永久性固定標識。 f) 配電裝置樓附近應設置噴霧水槍

            7.2 火災自動報警系統

            7.2.1 儲能電站內電池預制艙與其他功能區域的火災報警及其聯動控制系統應分開設置。

            7.2.2 儲能電站消防控制室可與總控艙或二次設備室合并設置。

            7.2.3 電池預制艙內應設置可燃氣體探測器、感溫探測器和感煙探測器,每種探測器不應小于 2 個。

            7.2.4 可燃氣體探測器應符合下列要求:

            a) 能探測 H2和 CO 可燃氣體濃度值,可設定可燃氣體濃度動作閾值。 b) 具有硬接點、RS485 等通信接口,能根據設定的氣體濃度第一閾值和第二閾值進行分級響應輸出。 c) 響應輸出信號同時接入電池管理系統(BMS) 、火災自動報警系統和門禁系統。 d) 選用紅外光學型,采用防爆隔爆技術。

            7.2.5 儲能電站其他功能區域建筑物內的火災自動報警系統,應滿足現行國家標準《火力發電廠與變 電站設計防火標準》GB 50229 的相關規定。

            7.2.6 火災報警及其聯動控制系統的監控管理,應符合以下要求:

            a) 儲能電站火災自動報警及其聯動控制系統,應具備對本站所有儲能系統及相關建筑的消防設備實 行監控管理、故障報警、信息顯示、查詢打印及信息上傳等功能。 b) 火災報警信號、故障告警信號和固定式自動滅火系統運行狀態信息應上傳到消防遠程集中控制中 心或電力調度控制中心(以下簡稱“集控中心” ) 。 c) 在集控中心,應設置儲能電站消防遠程集中監控系統,對本地區儲能電站全部火災報警系統和消 防設備實施集中圖形顯示,實現實時監視、火警處置、故障報警、遠程應急操作、設備狀態信息 顯示和查詢打印等功能。

            7.3 滅火設施及其聯動控制要求

            7.3.1 電池預制艙內應設置固定式自動滅火系統,所選用滅火系統類型、技術參數應經附錄 A 所示的 模塊級磷酸鐵鋰電池火災模擬試驗驗證。

            7.3.2 當電池預制艙內采用模塊級分布式細水霧滅火系統時,應符合以下要求:

            a) 滅火系統設計參數根據本標準附錄 A 所示的模塊級磷酸鐵鋰電池火災模擬試驗確定。 b) 一個噴頭保護一個電池模塊,霧滴分布應能全覆蓋模塊內部。 c) 電池模塊外殼應進行專門設計,確保細水霧有效噴射空間且水霧溢出率不低于 25%。 d) 滅火系統應具有自動、手動、現場機械啟動方式和遠方應急啟動方式。 e) 滅火系統設計時,應考慮施工吊裝、可燃氣體爆燃(炸)等因素造成艙體變形導致滅火系統管路 受損因素,增加防變形相關技術措施。 f) 滅火系統組件應符合《細水霧滅火裝置》GA1149 的規定。

            7.3.3 固定式自動滅火系統的啟動應符合“先斷電、后滅火”的要求。滅火系統控制組件在接收到預 警信號或火災信號后,根據既定滅火策略,自動啟動滅火系統。電池預制艙內火災預警、探測及聯動可 采取如下控制策略:

            a) 當一個可燃氣體探測器第一閾值告警時,由電池管理系統關閉空調、啟動風機,并跳開艙級 PCS 斷路器、簇級繼電器。 b) 當火災報警控制器接收到相關信號并滿足以下條件時,應聯動打開門禁系統,并啟動滅火系統: 1)當一個可燃氣體探測器檢測的可燃氣體濃度達到第一閾值且一個感溫探測器動作且艙級PCS斷路 器跳閘; 2)當一個感溫探測器和一個感煙探測器同時動作且艙級PCS斷路器跳閘。 c) 當火災報警控制器接收到相關信號并滿足以下條件時,應聯動打開門禁系統,可根據現場實際情 況啟動滅火系統進行防火:當兩個可燃氣體探測器檢測的可燃氣體濃度均達到第二閾值(一般為 艙內電池模塊發生劇烈熱失控時的濃度值)且判斷艙級 PCS 斷路器跳閘。 d) 當艙級 PCS 斷路器拒跳時,由消防遠程集中監控中心(以下簡稱“集控中心” )人工遠程視頻判斷 火災,通過消防監控后臺遠程應急啟動滅火系統進行滅火,同時打開門禁系統。 e) 當固定式自動滅火系統啟動時,應由電池管理系統聯動關閉風機。

            7.4 消防供電、防雷接地與其他

            7.4.1 儲能電站消防供電設計應符合一級消防供電的要求。

            7.4.2 火災自動報警系統、固定式自動滅火系統等重要消防用電設備的電線電纜選擇和敷設應滿足火 災時連續供電的需要,所有電線電纜均應選用銅芯耐火電纜。

            7.4.3 電池預制艙內消防管道應可靠接地。

            7.4.4 電力設備接地設計應符合現行國家標準《交流電氣裝置的接地設計規范》GB/T 50065 的規定。

            7.4.5 建(構)筑物防雷設計應符合現行國家標準《建筑物防雷設計規范》GB 50057 的規定。

            7.5 消防器材配置

            7.5.1 電池預制艙場地內應配置至少 2 處鋰離子電池事故處理水池。水池容量 lm3(1m*1m*1m),具 有充水管路,水位保持在 80%以上。。

            7.5.2 滅火器配置應符合現行國家標準《建筑滅火器配置設計規范》GB 50140 的有關規定。

            7.5.3 儲能電站運維單位應在有人值班場所或儲能電站內配置正壓式空氣呼吸器,不少于 2 套。正壓 式空氣呼吸器應放置在專用設備柜內,定期檢查,確保完好可用。

            8 滅火救援與其他

            8.1 站區道路宜布置成環形,如有困難時應具備回車條件;站內環形消防通道路面寬度高度不應小于 4m,站內道路的轉彎半徑應根據行車要求確定,但不應小于 9m。

            8.2 預制艙、電池架、隔板等線纜開孔部位應采用防火堵料嚴密封堵,電纜防火封堵應符合現行行業 標準《電力工程電纜防火封堵施工工藝導則》DL/T 5707 的相關規定。

            9 施工與驗收

            9.1 電池運輸、存儲與安裝安全要求

            9.1.1 電池裝卸車、運輸、搬運過程中,應遵守以下要求:

            a) 搬運及放置電池模塊包裝箱應采用電動叉車、手叉車等專業工具,根據包裝箱上的安全標識操作, 輕拿輕放。 b) 運輸過程中應避免因急剎車、急轉彎,避免擠壓或碰撞對電池造成損傷。 c) 搬運過程中避免出現電池模塊跌落、碰撞、擠壓等情況。一經出現,該模塊嚴禁使用。 d) 保證電池模塊平放、不被淋水。

            9.1.2 電池模塊儲存應符合以下要求:

            a) 儲存場所應保持清潔,屋頂和墻壁需防水,保持墻壁和地面干燥。 b) 儲存場所溫度應控制在 5℃~45℃,濕度控制在 5%~75%,不應有腐蝕性氣體。 c) 電池模塊使用前應儲存在原包裝箱中,平穩放置,不可傾斜或者翻轉放置。 d) 儲存過程中應保持包裝箱完好,不得打開、撞擊包裝箱,保持電池模塊標簽完好。 

            原標題:預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規范
             
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            來源:中電聯
             
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