ZHCAEY1 January 2025 AMC131M02 , AMC3330 , ISO7731 , UCC33421
1 引言
儲(chǔ)能電站是一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)，涉及儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換器、儲(chǔ)能電池和管理系統(tǒng)等電氣設(shè)備，可避免系統(tǒng)短路或泄漏電流對(duì)用戶造成很大影響，為此，儲(chǔ)能電站的絕緣檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能電站操作人員的安全至關(guān)重要。同時(shí)，絕緣監(jiān)測(cè)還可以避免絕緣故障對(duì)終端設(shè)備造成損壞，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
如果您可以確保在觸摸任何兩點(diǎn)時(shí)絕緣良好，則可以提高安全性。在儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，圖 1-1的正極側(cè)表示高壓電池包的正極側(cè)、負(fù)極側(cè)表示高壓電池的負(fù)極側(cè)，而 PE 表示外殼。RisoP 為高壓負(fù)端與機(jī)箱之間的等效電阻。RisoN 為高壓正端與機(jī)箱之間的等效電阻。V1 為 BMS 監(jiān)測(cè)到的、高壓負(fù)端與機(jī)箱之間的電壓，V2 為 BMS 監(jiān)測(cè)到的、高壓正端與機(jī)箱之間的電壓；如果 RisoP 或 RisoN 的任何一個(gè)電阻值設(shè)計(jì)大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閾值，則即使人體誤碰高壓正端、高壓負(fù)端和機(jī)箱的任意兩個(gè)地方也是安全的。
圖 1-1 儲(chǔ)能系統(tǒng)中的絕緣系統(tǒng)針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的系統(tǒng)性能，GB/T34131 給出了一些電壓、電流、溫度采樣和絕緣電阻監(jiān)測(cè)指標(biāo)：
| 范圍 | 誤差 | 周期 | |
|---|---|---|---|
| 電池電芯電壓 | <5V | ≤0.005V | ≤100ms |
| 5 大約 15V | ≤0.2% | ||
| 電池組電壓 | <500V | ≤5V | ≤100ms |
| ≥500V | ≤1% | ||
| 電池組電流 | <200A | ≤2A | ≤50ms |
| ≥200A | ≤1% | ||
| 電芯溫度 | -20 大約 65 | ≤1℃ | ≤1s |
| [-40,-20)U(65,125] | ≤2℃ | ||
| 絕緣電阻 (≥400V) | R≤75kΩ | ≤±15kΩ | |
| R>75kΩ | ≤±20% |
在儲(chǔ)能絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)中，爬電距離和電氣間隙也是需要重要關(guān)注的點(diǎn)。在歐洲市場(chǎng)的儲(chǔ)能領(lǐng)域，供應(yīng)商主要參考 IEC62619，在北美市場(chǎng)，供應(yīng)商主要參考的法規(guī)為 UL1973。在這兩個(gè)地區(qū)的法規(guī)中有關(guān)電氣間隙和爬電距離的部分都參考了 IEC60664。因此，本文總結(jié)了 IEC60664 中 1000V/1500V/2000V 系統(tǒng)的電氣間隙和爬電距離。
| 電壓 | 類型 | 污染等級(jí) | CTI | OVC | 海拔/m | CLR/mm | CRP*/mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000V | 基礎(chǔ)型 | Ⅱ | Ⅰ | OVC-Ⅱ(6000) | <2000m | 5.5 | 5.5 |
| 4000m | 7.1 | 7.1 | |||||
| OVC-Ⅲ(8000) | <2000m | 8 | 8 | ||||
| 4000m | 10.4 | 10.4 | |||||
| 增強(qiáng) | OVC-Ⅱ(8000) | <2000m | 8 | 8 | |||
| 4000m | 10.4 | 10.4 | |||||
| OVC-Ⅲ(12000) | <2000m | 14 | 14 | ||||
| 4000m | 18.1 | 18.1 |
| 電壓 | 類型 | 污染等級(jí) | CTI | OVC | 海拔/m | CLR/mm | CRP*/mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1500V | 基礎(chǔ)型 | Ⅱ | Ⅰ | OVC-Ⅱ(8000) | <2000m | 8 | 8 |
| 4000m | 10.4 | 10.4 | |||||
| OVC-Ⅲ(10000) | <2000m | 11 | 11 | ||||
| 4000m | 14.2 | 15.1 | |||||
| 增強(qiáng) | OVC-Ⅱ(12000) | <2000m | 14 | 15.1 | |||
| 4000m | 18.1 | 18.1 | |||||
| OVC-Ⅲ(16000) | <2000m | 19.4 | 19.4 | ||||
| 4000m | 25.1 | 25.1 |
GB/T 34131也需要絕緣電壓測(cè)試和介電強(qiáng)度測(cè)試。以 1500V BMS 為例，絕緣電壓測(cè)試是指以下四個(gè)位置(①②③④) 應(yīng)能連續(xù)一分鐘承受 1500V 的直流電壓，絕緣電阻值不應(yīng)小于10MΩ。
- 連接電池的采集端和接地端之間。
- 通信端和接地端之間。
- 采集端和通信端之間。
- 電源端和通信端之間。
圖 1-2 絕緣電壓測(cè)試介電強(qiáng)度測(cè)試是指以下五個(gè)位置 (①②③④⑤) 應(yīng)能連續(xù) 1 分鐘承受 4380V 的直流電壓，而不出現(xiàn)絕緣擊穿和飛弧現(xiàn)象且泄漏電流須小于 10mA。
- 連接電池的采樣端和接地端之間。
- 通信端和接地端之間。
- 采樣端和電源端之間。
- 采樣端和通信端之間。
- 電源端和通信端之間。
圖 1-3 介電強(qiáng)度測(cè)試測(cè)試提示：
- 非電氣化、斷開(kāi) PE、高壓和通信；
- 在進(jìn)行 ① 測(cè)試時(shí)，在高壓（BAT+/BAT-）和 PE 之間，因電池簇電壓包含在其中，電路需要能承受 5880V (4380V +1500V)。