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| 标准编号 | GB/T 36544-2018 (GB/T36544-2018) | | 中文名称 | 变电站用质子交换膜燃料电池供电系统 | | 英文名称 | Proton exchange membrane fuel cell power supply system for power distribution substation | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K82 | | 国际标准分类 | 27.070 | | 字数估计 | 18,141 | | 发布日期 | 2018-07-13 | | 实施日期 | 2019-02-01 | | 起草单位 | 全球能源互联网研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北京东方华氢科技有限公司、国网河南省电力公司洛阳供电公司、中国科学院大连化学物理研究所、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司、中国质量认证中心、上海攀业氢能源科技有限公司、北京新研氢能源科技有限公司、南京大学昆山创新研究院、航天新长征电动汽车技术有限公司、鼎佳能源股份有限公司、武汉理工大学、上海神力科技有限公司、上海恒劲动力科技有限公司、新源动力股份有限公司、武汉众宇动力系统科技有限公司、中国电器工业协会、中国 | | 归口单位 | 全国燃料电池及液流电池标准化技术委员会(SAC/TC 342) | | 提出机构 | 中国电器工业协会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 36544-2018
变电站用质子交换膜燃料电池供电系统
Proton exchange membrane fuel cell power supply system for power distribution substation
1 范围
本标准规定了变电站用质子交换膜燃料电池供电系统的系统组成、技术要求、试验方法、标志、包
装、运输和贮存。
本标准适用于以氢气为燃料的变电站用质子交换膜燃料电池直流备用电源供电系统。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
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3 术语和定义
GB/T 28816界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
合闸冲击放电
变电站多个断路器合闸机构同时或短时间内动作,直流供电系统在合闸时间内电流增加过程。
3.2
事故电流
变电站交流电源系统事故停电的状态下,所有电气控制、信号、测量、继电保护、自动装置、交流不停电电源、断路器分合闸机构、远动、通信装置和事故照明等负荷电流的总称。
4 系统组成
变电站用质子交换膜燃料电池供电系统主要由燃料处理系统、氧化剂处理系统、燃料电池模块、电
能变换单元、控制系统、通风系统、水热管理系统及辅助储能模块等组成,该系统结构原理图如图1
所示。
图1 变电站用质子交换膜燃料电池供电系统结构示意图
图1中,燃料处理系统是指燃料电池供电系统所需要的、准备燃料及必要时对其加压的、由化学和/
或物理处理设备以及相关的热交换器和控制器所组成的系统。
氧化剂处理系统是指用来计量、调控、处理并可能对输入的氧化剂进行加压以便供燃料电池供电系
统使用的系统。
5 技术要求
5.1 使用条件
变电站用质子交换膜燃料电池供电系统应能在下列环境条件下正常运行:
---工作环境温度为:-10℃~40℃;
---环境相对湿度:10%~95%,不凝露;
---海拔不超过2000m。
5.2 系统技术要求
5.2.1 通用安全要求
质子交换膜燃料电池供电系统(以下简称“系统”)应符合GB/T 27748.1和GB/T 27748.3规定的
要求。
5.2.2 外观和结构
系统的外观和结构应符合下列要求:
---系统外表应清洁,无机械损伤,接口触点无锈蚀;
---系统表面应有产品标识,且标识清楚;
---系统的通信接口、电源接口、干接点接口、氢气接口等应有明确的标识。
5.2.3 直流供电能力
5.2.3.1 直流母线输出电压
直流母线输出电压最大变化范围应为直流系统标称电压的90%~110%。
5.2.3.2 事故放电能力
系统在额定功率下完成指定时间的放电后,进行合闸冲击放电试验,叠加8倍的冲击电流用来模拟
事故电流,在3次合闸冲击放电试验过程中,直流母线输出电压应不低于直流标称电压的90%。
5.2.4 启动/关机方式
系统应具备以下启动/关机方式:
---手动启动/关机;
---遥控启动/关机;
---自动启动/关机。
5.2.5 系统待机功耗
系统待机功耗应不大于系统额定输出功率的1%。
注:不包含燃料电池电加热部分功耗。
5.2.6 过载能力
输出为额定功率的110%时,系统应能正常运行10min。
5.2.7 系统初始发电效率
系统输出额定功率时,系统初始发电效率应不低于35%。
5.2.8 连续运行时间
额定功率下,系统连续运行时间应不低于10h,直流母线输出电压瞬时波动应不低于指标标称电
压的87.5%。
5.2.9 保护与告警功能
5.2.9.1 过载保护
输出超过额定功率时,系统应能发出报警信号。当系统处于:
---输出在额定功率100%~110%之间,持续10min;或
---输出超过额定功率110%,持续3s。
电能变换单元应自动进入输出限流保护状态,故障消除后,应能自动恢复工作。
5.2.9.2 电池堆入口氢气高、低压保护
当系统检测到电池堆入口氢气压力低于产品规定的最低压力或高于产品规定的最高压力时,应能
发出报警信号并自动关机保护。
5.2.9.3 输出过电压及欠电压保护
系统输出电压超过过压保护设定值或者低于欠压设定值时,应发出报警信号。当电压超过过压保
护设定值时应能自动关机保护。
5.2.9.4 输出短路保护
当输出短路时,应能发出报警信号并自动进入输出限流保护状态,故障消除后,应能自动恢复工作。
5.2.9.5 过温保护
系统中的部件工作温度超过过温保护设定值时,应发出报警信号,并自动关机保护。
5.2.9.6 氢气泄漏保护
系统应具有氢气泄漏检测功能,并能发出报警信号,应符合GB/T 31037.1-2014中4.8.6的要求。
5.2.9.7 告警信息
系统应具有下述告警信息:负载过载、氢气泄漏、燃料电池故障、辅助储能模块故障、DC/DC模块故
障、供氢压力低、供氢压力高、系统输出电压高、系统输出电压低、短路、过温、环境温度高、环境温度低等。系统应能自动发出告警信号,并能通过通信接口将告警信号传送到近端、远程监控设备。
5.2.10 监控功能
系统应具备标准通信接口,并具有以下监控功能:
---遥测:直流母线输出电压,燃料电池系统输出电流,氢气供气压力,燃料电池温度,环境温度;
---遥信:燃料电池(电池堆/模块输出过/欠压、过温、输出过流),燃料电池运行氢气压力低/高,环
境温度低/高,氢气泄露;
---遥控:系统开/关机。
5.2.11 系统噪音
系统正常运行时的噪音应不大于65dB。
5.2.12 绝缘电阻
系统绝缘电阻应符合GB/T 19826-2014中5.3.2的要求。
5.2.13 介质强度
系统介质强度应符合GB/T 19826-2014中5.3.3的要求。
5.2.14 耐湿热性能
系统耐湿热应符合GB/T 19826-2014中5.3.6的要求。
5.2.15 防护等级
系统防护等级不应低于IP20。
5.2.16 防触电措施
系统的防触电措施应符合JB/T 5777.2-2002中5.12的规定。
5.2.17 电磁兼容性要求
5.2.17.1 抗扰度要求
系统抗扰度应符合GB/T 19826-2014中5.4.1的规定。
5.2.17.2 电磁发射限制要求
电磁发射限制的要求是指辐射发射限制的要求。系统辐射发射限值应符合GB/T 19826-2014中
表12的规定。
5.2.18 系统寿命要求
系统累计运行1500h之后,可以正常启动,并输出额定功率,直流母线输出电压应满足5.2.3.1的
要求。
6 试验方法
6.1 试验前准备
6.1.1 试验用仪器、设备及要求
试验用仪器和设备见附录A,仪器和设备的精度要求如下:
---测量电压......
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