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一、背景
目前國內儲能項目,變流升壓一體機的變壓器大多采用干變,而國外的儲能項目,變流升壓一體機中的變壓器卻幾乎都是油變。
雖然油變的成本相比干變要低,仍然出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是各國對油變的防火間距要求不同。
二、國內
①《預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規(guī)范》T/CEC373-2020
4.6.2 預制艙式儲能電站內,電池預制艙應集中布置,與其他功能區(qū)域分開,與站內其他建(構)筑物、設備的防火間距不應小于表1的規(guī)定,與站外其他建(構)筑物的防火間距應符合GB50016和GB51048的規(guī)定。
可以看出上述條款,無論油浸變壓器的油量,電池預制艙與油浸式變壓器的防火間距不能小于10m。
②《電化學儲能電站設計規(guī)范》GB51048-2014
4.0.3 電化學儲能電站內建、構筑物及設備的防火間距不應小于表4.0.3的規(guī)定。
根據(jù)《電化學儲能電站設計規(guī)范》GB51048-2014 第11.1.3條,鋰離子電池的火災危險性分類為戊類、耐火等級為二級。
而表4.0.3中只提出了油量≥5t的油浸變壓器與屋外電池裝置(鋰離子電池為戊類)的防火間距不小于10m。
③網(wǎng)上流傳的《電化學儲能電站設計規(guī)范(送審稿)》GBXXXX-201X
6.0.3 電化學儲能電站內各建(構)筑物及設備的火災危險類別及其最低耐火等級應符合表6.0.3的規(guī)定。
注:1 當不同性質的部分布置在一幢建筑物或聯(lián)合建筑建筑內時,則其建筑物的火災危險性分類及其耐火等級除另有防火隔離措施外,應按火災危險性類別高者選用。
2 其他建(構)筑物及設備的火災危險性及耐火等級應符合《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229中變電站的有關規(guī)定。
6.0.4 電化學儲能電站內建(構)筑物的最小間距不應小于表6.0.4的規(guī)定。
6.0.4 電化學儲能電站內建(構)物的最小間距不應小于表6.0.4的規(guī)定。
注:1 建、構筑物防火間距應按相鄰兩建(構)筑物外墻的最近距離計算,如外墻有凸出的燃燒構件時,則應從其凸出部分外緣算起。
2 相鄰兩座建筑兩面的外墻為非燃燒體且無門窗洞口、無外露的燃燒屋檐,其防火間距可按本表減少25%。
3 相鄰兩座建筑較高一面的外墻如為防火墻時,其防火間距不限,但防火墻兩側墻上的門窗之間的凈距不應小于5m。
4 其他建(構)筑物及屋外配電裝置的防火間距應符合《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229中變電站的有關規(guī)定。
該標準表6.0.3已將 屋內外電化學儲能電池的火災危險性定性為戊類、耐火等級為二級。表6.0.3中沒有給出油浸式變壓器的火災危險性,根據(jù)表6.0.4也就無法確定屋外儲能電池與油浸式變壓器的防火間距。根據(jù)表6.0.3和表6.0.4的說明,屋外儲能電池與油浸式變壓器的防火間距還需查找《火力發(fā)電廠與變電站設計防火規(guī)范》GB50229的變電站章節(jié)的規(guī)定。
②《火力發(fā)電廠與變電站設計防火標準》GB50229-2019
11.1.5 變電站內建(構)筑物及設備的防火間距不應小于表11.1.5的規(guī)定。
根據(jù)《電化學儲能電站設計規(guī)范(送審稿)》GBXXXX-201X 第6.0.3條對鋰離子電池的火災危險性分類為戊類、耐火等級為二級,其實跟《電化學儲能電站設計規(guī)范》GB51048-2014 第11.1.3條的定性一樣。而GB50229表11.1.5中只提出了油量≥5t的油浸變壓器與丙、丁、戊類生產建筑耐火等級(按前面描述,屋內外電化學儲能電池的火災危險性定性為戊類)的防火間距不小于10m。
目前,0.5P場景,匹配314電芯的5MWh電池艙,選用5MW變流升壓一體機,其變壓器如選油浸式變壓器,油量約2.1t。《預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能電站消防技術規(guī)范》T/CEC373-2020 中 無論油浸變壓器的油量,電池預制艙與油浸式變壓器的防火間距不能小于10m。而《電化學儲能電站設計規(guī)范》GB51048-2014和《電化學儲能電站設計規(guī)范(送審稿)》GBXXXX-201X只提出了油量≥5t的油浸變壓器與電池艙的防火間距。
三、海外
IEC 61936-1:2021 Power installations exceeding 1kV AC and 1,5kV DC-Part1:AC
上表中油量以L為單位,
儲能電池艙外殼為集裝箱,屬于non-combustible material還是combustible material,以下為NFPA220的解釋:
Noncombustible Material
Materials that pass the criteria in ASTM E136 when tested in accordance with either ASTM E136 or ASTM E2652 are considered noncombustible. Also, any inherently noncombustible materials can be considered noncombustible without having to be tested. Although the standard doesn’t explicitly say exactly what is inherently noncombustible the associated annex material goes on to suggest that it consists of materials such as concrete, masonry, glass and steel.
儲能電池艙與油浸式變壓器的間距,按non-combustible material即G1考慮 ,5000kVA油變的油量為2100kg,普通絕緣油密度按0.785kg/L,則按照該標準條款,電池艙距離5000kVA油變的安裝間距不能小于5m。如選用難燃的植物油、甚至難燃的植物油變壓器外殼有加強保護,間距可進一步縮小。下圖為EXNOVO通過FM認證的的Enhanced Protection Transformer: