Laddningslikriktare SVENSKA - KRAFTNÄT TEKNISK RIKTLINJE. TEKNISK RIKTLINJE TR utg 5 1/9 VAR BETECKNING TR

Transkript

1 SVENSKA - KRAFTNÄT ENHET, VERKSAMHETSOMRÅDE NK, Kontrojlanläggning 2> VAR BETECKNING TR DATUM SAMRÅD AFS. NS, DP TEKNISK RIKTLINJE UTGÅVA 5 FASTSTÄLLD TD Laddningslikriktare 1/9

2 Uppdateringar Utgåva Ändringsnot Datum B Första utgåvan C Justerad D Riktlinjen uppdaterad och omarbetad Uppdaterad /9

3 Innehåll 1 Allmänt Standarder och föreskrifter Funktionskrav Tekniska krav Allmänt Statisk reglernoggrannhet Dynamisk reglernoggrannhet Data Utformning Elektriska krav Mekaniska krav Skyltar /9

4 1 Allmänt Riktlinjen gäller primärswitchade likriktare för stationsbatterier och övriga batterier enligt TR Laddningslikriktaren, i fortsättningen kallad likriktaren, är avsedd för inomhusuppställning och används normalt för matning av kontrollutrustning, motorer, belysning etc. samt för laddning av stationens batteri. Vid installation i befintlig anläggning ska dimensionering av likriktare kontrolleras mot aktuell och framtida belastningssituation. 1.1 Standarder och föreskrifter Följande standarder och föreskrifter är tillämpliga: SS-EN SS-EN Halvledarströmriktare - Allmänna fordringar och nätkommuteradeströmriktare Del 1-1: Grundläggande fordringar Halvledarströmriktare - Allmänna fordringar och nätkommuteradeströmriktare Del 1-3: Transformatorer och reaktorer IEC-TS Electromagnetic compatibility (EMC) Part 6-5: Generic standards Immunity for power stations and substations environment. Krav enligt HV Substations ska tillämpas. SS-EN SS-EN SS-EN SS-EN Elektrisk utrustning för informationsbehandling - Säkerhet. Elektronikutrustning, inklusive kraftelektronik ielektriska startströmsinstallationer. Kapslingsklasser för elektrisk materiel (IP-beteckningar). Kopplingsutrustningar för högst 1000 V växelspänning eller 1500 V likspänning - Del 4: Fordringar på typprovade och delvis typprovade utrustningar. SS-EN Laddningsbara batterier och batterianläggningar -Säkerhet - Del 2: Stationära batterier. 4/9

5 SS Reläskyddssystem -Hjälplikspänning för matning 2 Funktionskrav Likriktaren ska kunna slås till och från med strömställare på växelspänningssidan eller MCB i anslutning till likriktaren. Likriktaren ska vara försedd med begränsning av inkopplingsströmmen vid start. Max startström ska inte överstiga max uppgiven primärström. Likriktaren (modulerna) ska ha en effektfaktor > 0,9 vid % last. Likriktaren ska kunna användas i parallelldrift med andra likriktare av samma typ. Likriktaren bör bestå av minst 3 st effektmoduler som arbetar i parallelldrift. Likriktarströmmen får inte pendla vid något statiskt belastningsfall. Detta gäller även vid parallelldrift med annan likriktare. Likriktaren ska vara utförd för laddning med U-karakteristisk (konstant spänning) alternativ konstant effekt till förutbestämd spänningsnivå uppnåtts samt vara försedd med anordning för strömbegränsning. Strömgränsen ska vara densamma som likriktarens avgivna märkström. Likriktaren ska vara försedd med anordningar för hålladdning och utjämningsladdning. Justering av dessa parametrar ska kunna göras i likriktarmodulen eller i övervakningsmodulen. Av indikering ska framgå vilket laddningssätt som är valt. Likriktaren ska dessutom ha en potentialfri kontakt som är sluten i utjämningsladdningsläge, den är avsedd för signaler till stationens överordnade felsignalsystem. Utjämningsladdning ska kunna blockeras genom brytning av yttre krets. Då utjämningsladdning blockeras ska automatisk hålladdning inkopplas. Funktionen ska förhindra utjämningsladdning dels då batterirumsventilationen är otillräcklig, dels då stationsbelastningen är ansluten. Funktionen ska kunna kopplas bort t.ex. genom kortslutning av tillhörande plintar. Spänningen för hålladdning respektive utjämningsladdning ska vara separat inställbar. Spänningsfall i batterikablar ska kompenseras. (yttre styrledning ansluts mellan likriktare och battericentral) Likriktaren får inte i något driftfall avge högre spänning än 102 % av inställd spänning. 5/9

6 Likriktare ska vara utrustad med nedstyrningsfunktion av utspänningen vid överspänning. Efter att växelspänningen åter är normal ska likriktaren starta om automatiskt. Om likriktaren är utrustad med fläkt ska den var övervakad. Varje enskild likriktarmodul ska ha självövervakning och ska vid fel indikera likriktarfel till överordnat system via växlande potentialfria kontakter. Utlöst likriktare ska ge larm till överordnat system. Likriktare för övriga batterier ska vara försedd med automatisk temperaturkompensering av hålladdningsspänningen. 3 Tekniska krav 3.1 Allmänt Likriktaren ska vara anpassad för frekvens mellan 47 och 55Hz och för omgivningstemperatur mellan 0 C och +40 C. Likriktarens likströmsuttag ska ha minst 2 MΩ isolationsmotstånd till jord och får inte ha högre kapacitans till jord än 0,5 μf per pol för att begränsa jordfelströmmens inverkan på känslig utrustning. Den avgivna likströmmens växelströmskomponent genom batteriet vid hålladdning och en resistiv last på 50 % får inte överstiga 5 A effektivvärde per 100 Ah batterikapacitet. I detta värde ska även bidrag från belastningar i likströmsnätet inräknas. > Pulsationsspänningen enligt SS får inte överstiga 10 % av den nominella spänningen > Endast stationära förhållanden beaktas > Störspänningar av transient natur anses inte ingå i ovan nämnda pulsationsspänning > Kurvformen kan vara godtycklig men spänningens momentanvärde får aldrig ligga mer än 5 procentenheter utanför likspänningens toleransområde % i battericentral. Vid oanslutet batteri får pulsationsspänningen inte överskrida ovan angivna värden i någon del av frekvensbandet. 6/9

7 3.2 Statisk reglernoggrannhet Det statiska likspänningsvärdet vid hålladdningsdrift får inte avvika med mer än 0,5 % från inställd likspänningsnivå vid en belastning i området % av märkström. Detta ska innehållas vid variation av växelspänningen mellan 85 % och 110 % av märkspänningen vid en frekvens mellan 49,5 Hz och 50,5 Hz samt upp till 8 % total övertonshalt hos den matande växelspänningen. Dessa krav ska uppfyllas vid omgivningstemperatur mellan 0 C och +40 C. Likriktaren ska förmå hålla strömgräns (märkström) mellan likspänningsgränser som motsvarar en cellspänning av 1,70 V 2,30 V vid växelspänningsvariation enligt ovan. Likspänningsnivån vid hålladdning beräknas som cellantalet multiplicerat med cellspänningen. För fritt ventilerade blybatterier ska man normalt räkna med en cellspänning på 2,23 V. För ventilreglerade batterier ska batterileverantörens anvisningar följas. Likspänningsnivån ska vara inställbar mellan 2,0 V 2,4 V. Likspänningsnivån vid utjämningsladdning beräknas som cellantalet multiplicerat med cellspänningen, där värdet på cellspänningen normalt ska vara 2,40 V för fritt ventilerade batterier. Utjämningsladdningsspänningen ska vara inställbar upp till 2,5 V/cell. För ventilreglerade batterier gäller batterileverantörens anvisningar. 3.3 Dynamisk reglernoggrannhet Den spänningsöversläng likriktaren ger upphov till under hålladdningsdrift vid momentan reduktion av lasten från 100 % till 10 % av märkströmmen eller vid momentan förändring i matningsspänningen inom området % av märkspänningen får uppgå till högst 5 % av likriktarens utspänning och får inte överstiga 0,5 % efter 4 sekunder. 3.4 Data Inställning av hålladdningsspänningsnivå och utjämningsladdningsnivå ska täcka följande cellantal: Nominell spänning Blybatterier (cellspänning 2,23 V) 220 V celler 110 V celler 48 V celler 24 V celler Upplösningen ska vara sådan att inställning med noggrannhet enligt kraven för statisk reglernoggrannhet kan ske. Ändring av utjämningsladdningsinställning får inte påverka hålladdningsnivån. 7/9

8 Nominell växelspänning: 1-fas 230 V, 50 Hz. Likriktarens ljudnivå får normalt inte överskrida 60 db(a) mätt 1 m från likriktaren. Likriktarens verkningsgrad ska vara > 90 % vid % last. MTBF ska vara > timmar. Hjälpkontakter på strömställare och larm/signalkontakter ska ha brytförmåga av minst 0,5 A vid 220 V LS och L/R = 40 ms. 4 Utformning 4.1 Elektriska krav Likriktaren ska vara utrustad med följande: > Mätuttag för mätning av spänningen i battericentralen. Uttaget ska vara avsett för 4 mm bananstift och ha kortslutningsskydd. Spänningen ska mätas via likriktarens styrledningar. Mätuttaget ska vara försett med skylt med följande tecken och text. + - ANSLUTNING FÖR VOLTMETER KLASS 0,2 ELLER BÄTTRE > Indikering av att likriktaren är inkopplad till vs-nät samt indikering av att utjämningsladdning pågår ska finnas. Lysdioder eller LCD-display får användas. Manöver- och elektronikkretsar ska vara separat avsäkrade. Säkringar ska vara lättåtkomliga för underhållsarbeten. Likspänningssidans kraftkretsar får avsäkras i likriktaren. Växelspänningssidans kraftkretsar får ej avsäkras i likriktaren. 4.2 Mekaniska krav Likriktarens kapsling ska vara lägst IP20. Aktivering och indikering av aktuellt drifttillstånd ska hela tiden kunna utföras och avläsas via lysdiodindikering eller LCD-display 8/9

9 Påverkan från kraftpaketets kylluftsflöde samt placering nära farlig spänning ska undvikas. Display eller dylikt för inställning och trimning ska vara lättåtkomlig. Justeringsarbete ska kunna genomföras utan fara för personsäkerheten. 4.3 Skyltar Skyltar som medföljer likriktaren ska ha svensk text. Dataskylt ska vara väl synligt placerad och innehålla följande uppgifter: > Fabrikat och typ > Tillverkningsnummer och tillverkningsdatum > Referensnummer (för spårbarhet) > Primärspänning och primärström > Sekundärspänning och sekundärström. 4.4 I skåp för likriktare > Det ska finnas en anslutningspunkt för jordlina min 35 mm² Cu som är ansluten till en isolerad jordledare med plintar eller skena för jordning av inkommande och utgående ledningar > Plintarna för inkommande huvudledningar (AC och DC) ska vara av utökad storlek > Kompletta dataskyltar inklusive uppgifter om tillverkningsår och provningsdatum, samt referens-nummer etc. för spårbarhet ska finnas väl synliga från utsidan av likriktarna eller på dörrens insida > Permanent fastsatta dokumenthållare för skötselinstruktioner och teknisk information ska finnas på dörrens insida. 9/9