DB32-T 4567-2023 內河港口船舶充電站通.用技術要求

ICS93.080.99CCSP66江蘇省地方標準DB32/T4567—2023內河港口船舶充電站通用技術要求Generaltechnicalrequirementsoftheinlandshipchargingstationatportarea2023?10?09發(fā)布2023?11?09實施江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)發(fā)出布版ⅠDB32/T4567—2023前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14充電站基本要求 24.1充電模式及組成 24.2一般要求 24.3電源變換裝置 44.4電纜管理系統(tǒng) 44.5電纜 54.6插頭與插座 54.7電纜轉接箱 54.8充電管理系統(tǒng) 55安全性要求 55.1充電站一般要求 55.2電源變換裝置 65.3電纜管理系統(tǒng) 65.4插頭和插座 66試驗要求 6附錄A（資料性）直流充電模式 8附錄B（資料性）交流充電模式基本組成 9參考文獻 10ⅢDB32/T4567—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省交通運輸廳提出并歸口。本文件起草單位：蘇交科集團股份有限公司、江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術學校、江蘇省交通運輸廳港航事業(yè)發(fā)展中心、中國船級社江蘇分社、中國船舶集團公司第七一一研究所、國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司、江蘇健龍電器有限公司、南京大全電氣研究院有限公司、江蘇長天智遠信息科技有限公司。1DB32/T4567—2023內河港口船舶充電站通用技術要求本文件規(guī)定了內河港口碼頭船舶充電站的基本要求、安全性要求和試驗要求。本文件適用于新建、改擴建內河港口碼頭用于純電動船舶、混合動力船舶充電站建設及監(jiān)督管理。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；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/T4208—2017外殼防護等級（IP代碼）GB/T14549—1993電能質量公用電網諧波GB/T16934—2013電能計量柜GB/T36028—2018（所有部分）靠港船舶岸電系統(tǒng)技術條件GB50016—2014建筑設計防火規(guī)范（2018年版）GB50150—2016電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準GB50217—2018電力工程電纜設計標準GB/T51305—2018碼頭船舶岸電設施工程技術標準GB51309—2018消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準GB55036—2022消防設施通用規(guī)范JTS155—2019碼頭岸電設施建設技術規(guī)范IEC60092?353：2016船舶電氣裝置第353部分：額定電壓為1kV和3kV的電力電纜（Electri?calinstallationsinships-Part353:Powercablesforratedvoltages1kVand3kV）IEC60092?354：2020船舶電氣裝置第354部分：額定電壓為6kV至30kV的擠壓固體絕緣單芯和三芯電力電纜［Electricalinstallationsinships-Part354:Single?andthree?corepowercableswithextrudedsolidinsulationforratedvoltages6kV(Um=7,2kV)upto30kV(Um=36kV)］3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1電源變換裝置powerconversiondevice將交流電變成直流電的電力裝置。3.2電纜管理系統(tǒng)cablemanagementsystem用于岸船連接電纜收放、存儲、移動和控制管理的設備和相關系統(tǒng)。注：典型的電纜管理系統(tǒng)由電纜絞車、電纜長度或張力自動控制設備和相關儀表組成。2DB32/T4567—20233.3轉接箱connectionbox用于電纜中繼，可移動電纜和固定電纜的分界接線點。3.4蓄電池battery能將所獲得的電能以化學能的形式貯存并可以將化學能轉變?yōu)殡娔艿囊环N電化學裝置，可以重復充電和放電。[來源：GB/T19596—2017，3.3.1.1.1]3.5電池管理系統(tǒng)batterymanagementsystem；BMS監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)（溫度、電壓、荷電狀態(tài)等可以為蓄電池提供通信、安全、蓄電池單體均衡及管理控制，并提供與應用設備通信接口的系統(tǒng)。3.6等電位連接equipotentialbonding使船載裝置和岸基裝置導電部件之間電位基本相等的電氣連接。[來源：GB/T41999—2022，3.4]3.7充電管理系統(tǒng)chargingmanagementsystem對充電站的供電狀況、充電設備運行狀態(tài)、報警等信息進行采集，應用計算機及網聯(lián)通信技術，實現(xiàn)站內設備的監(jiān)視、控制和管理的系統(tǒng)。3.8直流充電模式directcurrent（DC)chargingmode電源變換裝置安裝在岸端，交流電源經電源變換裝置變換成直流，經插座向蓄電池充電的模式。3.9交流充電模式activecurrent（AC)chargingmode交流電源經插頭后輸送至船舶輸入插座，通過船舶整流裝置變換為直流電源后向蓄電池充電的模式。4充電站基本要求4.1充電模式及組成4.1.1充電模式分為直流充電和交流充電兩種。電管理系統(tǒng)。充電電源（10kV/6kV）從變電站引出，連接至電源變換裝置，電源變換裝置將交流電源變換成直流電源后，供給蓄電池充電（如附錄A中圖A.1和圖A.2所示）。充電站應與BMS設有接口，充電過程由充電站和電池的BMS系統(tǒng)聯(lián)合控制，并在BMS限定的條件下運行。直流充電站的基本功能4.1.3交流充電站包括電纜轉接箱（按需配置）、電纜管理系統(tǒng)（按需配置）、插頭、插座、充電管理系統(tǒng)。充電電源從變電站引出，通過接插件為船舶提供交流電源（10kV或6kV或0.4kV船舶配置有整流裝置為蓄電池充電（如附錄B中圖B.1和圖B.2所示）。交流充電站的基本功能包括：充電、監(jiān)控、計量等。交流充電模式的充電設施按照GB/T36028—2018（所有部分）、GB/T51305—2018、JTS155—2019的要求執(zhí)行。3DB32/T4567—20234.2一般要求4.2.1充電站系統(tǒng)容量應滿足船舶蓄電池的充電時間、充電功率的要求。4.2.2額定電壓值如表1所示。表1額定電壓值類別額定電壓值交流電壓值（AC）直流電壓值（DC）注：額定電壓值一般選擇一個或多個。4.2.3額定電流值如表2所示。表2額定電流值類別額定電流值交流電流值（AC）直流電流值（DC）注：額定電流值一般選擇一個或多個。4.2.4系統(tǒng)設計應進行短路評估，充電過程中的任何節(jié)點的保護電器分斷能力應不小于短路點的最大預期短路電流。4.2.5船舶應設有將船體與岸地進行等電位連接的設施。船體接地保護連接的銅導線截面積應不小于16mm2，接地電阻應不大于4Ω。等電位連接不應改變船舶原配電系統(tǒng)的接地原理。4.2.6對船舶供電的岸端電源應該分別滿足以下要求。a）對于交流電源，電壓穩(wěn)態(tài)波動范圍-10%~+6%，電壓瞬態(tài)波動范圍為±20%，恢復時間為1.5s；頻率穩(wěn)態(tài)波動范圍為±5%，頻率瞬態(tài)波動范圍為±10%，恢復時間為5s。b）對于直流電源，當電源變換裝置或雙向DC/DC直接向蓄電池充電的時候，其輸出的直流電源品質要求如下所示：100%范圍內任一數(shù)值上應保持穩(wěn)定，電流穩(wěn)流精度不應超過±1%；2）穩(wěn)壓精度：輸入電壓和輸出電流在調節(jié)范圍內變化時，輸出電壓在相應調節(jié)范圍內任一數(shù)值上應保持穩(wěn)定，電壓穩(wěn)壓精度不應超過±2%；3）紋波系數(shù)：輸入電壓和輸出電流在調節(jié)范圍內變化時，輸出電壓在相應調節(jié)范圍內任一數(shù)值上應保持穩(wěn)定，輸出紋波有效值系數(shù)不應超過±2%，紋波峰值系數(shù)不應超過±4%；4）輸出電流誤差：在恒流狀態(tài)下，輸出直流電流設定在額定值的20%~100%范圍內，在設定的輸出直流電流大于等于30A時，輸出電流整定誤差不超過±2%；在設定的輸出直流電流小于30A時，輸出電流整定誤差不應超過±0.3A；5）輸出電壓誤差：在恒壓狀態(tài)下，直流輸出電壓設定在相應范圍內，輸出電壓整定誤差不應超過±1%；6）當電源變換裝置僅提供電源，BMS通過雙向DC/DC充電的時候，電源變換裝置的輸出電源品質要求：直流電壓穩(wěn)態(tài)波動率±10%，電壓周期性波動5%，紋波電壓10%。4DB32/T4567—20234.2.7碼頭岸端電源計量應符合下列規(guī)定：a）計量裝置宜設置在系統(tǒng)輸出側（岸端b）電能計量裝置及計量柜應符合GB/T16934的規(guī)定。4.2.8充電站具備自動/手動控制充電電源投入、切除的功能。可以根據(jù)BMS管理協(xié)調提供的數(shù)據(jù)自動調整充電參數(shù)或手動選擇充電參數(shù)。4.2.9充電站應具備運行參數(shù)監(jiān)控功能，并應具備與其他系統(tǒng)通信的接口。傳輸內容包括但不限于以下b）電能計量信息；c）故障及報警信息；d）設定參數(shù)信息。4.2.10工作環(huán)境應滿足如下要求：a）環(huán)境溫度為-25℃~+45℃;b）相對濕度不超過95%；c）無導電或爆炸塵埃，無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體或蒸汽，無爆炸性氣體環(huán)境。4.3電源變換裝置4.3.2注入港口供電系統(tǒng)的諧波電流允許限值應符合GB/T14549—1993的規(guī)定。4.3.3如布置在室外的箱柜內，箱柜外殼防護等級不低于GB/T4208—2017中IP55，內部設置有空調冷卻裝置或風扇強排散熱系統(tǒng)。4.3.4箱體結構保證足夠的強度，在起吊、運輸和安裝時不會變形或損傷。箱體外表面噴漆防腐，在沿海地帶，需考慮鹽霧的腐蝕影響。4.3.5應具備狀態(tài)顯示、電能計量、數(shù)據(jù)記錄和查詢功能。4.3.6要保證電源變換裝置柜體和大地的可靠連接，要求接地電阻不大于2Ω。4.3.7電源變換裝置應至少包含以下幾種開關量信號和模擬量信號：a）開關量輸入：網側開關柜合/分閘狀態(tài)信號；b）開關量輸出：網側開關柜合/分閘、電源裝置運行、電源裝置故障、電源裝置就緒、電源裝置報警；c）模擬量輸入：網側電壓信號、網側電流信號。4.3.8電源變換裝置應設以下保護：過電壓、過電流、欠電壓、短路保護、變流器過載、變壓器過熱、半導體器件的過熱保護、門開關連鎖、瞬時停電保護、交流側絕緣監(jiān)測保護等。4.3.9電源變換裝置布置在盡量靠近插頭的地方。4.3.10功率柜應具備以下功能：a）電能治理功能：功率柜內部集成功率因數(shù)校正及有源濾波功能；b）并聯(lián)工作功能：功率模塊采用模塊化設計，多個模塊并聯(lián)工作；c）通信管理功能：充電過程中與蓄電池BMS通信；可本地組網集中管理，將多臺功率柜數(shù)據(jù)集中后進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)遠傳，或遠程無線通信。4.3.11電源過載能力不應小于1.1倍額定功率。4.4電纜管理系統(tǒng)4.4.1電纜管理系統(tǒng)應具備存儲和收放電纜的功能，電纜儲存能力應滿足實際使用需求。4.4.2電纜管理系統(tǒng)的電纜應預留足夠的余量和保證一定的釋放速度，以補償船舶在靠泊充電過程中的5DB32/T4567—2023移位，或者足夠補償固定碼頭在漲潮落潮時和船舶的移位。4.4.3電纜管理系統(tǒng)若設置電纜長度控制功能時，應具備允許剩余電纜最小長度的預警功能。電纜管理系統(tǒng)若設置電纜張力控制功能時，電纜過度拉伸時，電纜管理系統(tǒng)能夠迅速斷開岸端供電系統(tǒng)的連接斷路器。4.4.4電纜管理系統(tǒng)應具有電源、運行、放纜、收纜的狀態(tài)指示，具有絞車滑環(huán)（若有）過熱、允許剩余電纜最小長度預警的報警指示，并有手動/自動模式切換、停止和緊急停止等功能。4.4.5電纜管理系統(tǒng)若布置在室外時，其電氣組成部件外殼防護等級不低于GB/T4208—2017中IP55。4.4.6電纜管理系統(tǒng)若設置機械輔助輸送電纜機構時，應具備提升、旋轉、伸縮、俯仰等功能。4.4.7電纜管理系統(tǒng)的設計和生產符合GB/T36028—2018（所有部分）、GB/T51305—2018、JTS155—2019的要求，滿足工程實際需要。4.5電纜4.5.1在陸地上敷設的電纜按照GB50217—2018執(zhí)行。在躉船和船舶上的電纜按照IEC60092?353：2016、IEC60092?354：2020的規(guī)定執(zhí)行。4.5.2除了動力線芯外，還應配備具有控制功能和通信功能的電纜。4.6插頭與插座4.6.1插頭和插座應設計防插錯的結構和功能，并確保不能帶電插拔。4.6.2輔助插拔系統(tǒng)（如有）應具備較高的對準精度，使得插頭和插座能夠可靠地連接。在插頭和插座插合后，線纜應確保各個自由度有足夠的余量，以補償船舶停泊時的移位，避免線纜被拉斷或者插頭被損害。在輔助插拔系統(tǒng)中，宜配備自動插合和緊急脫離功能。4.7電纜轉接箱4.7.1電纜轉接箱一般布置在岸端，轉接移動電纜。4.7.2外殼防護不低于GB/T4208—2017中IP55，箱體設置防觸電設施，并可靠接地。4.7.3應具備帶電顯示功能。4.8充電管理系統(tǒng)4.8.1電源變換裝置在BMS的限定條件下使用。4.8.2充電管理系統(tǒng)管理充電系統(tǒng)的連鎖、投入、退出、故障保護、電源品質保障。4.8.3充電管理系統(tǒng)在恒流狀態(tài)下運行時，當輸出直流電壓超過限壓整定值時，應能自動限制其輸出電壓的增加，轉換為恒壓充電運行。4.8.4充電管理系統(tǒng)在恒壓狀態(tài)下運行時，當輸出直流電流超過限流整定值時，應能立即進入限流狀態(tài)，自動限制其輸出電流的增加。5安全性要求5.1充電站一般要求5.1.1充電站設施應綜合考慮碼頭總平面、水工結構和裝卸作業(yè)等實際情況進行布置，不應妨礙碼頭正常生產作業(yè)，應保證消防通道暢通，并設立明顯的標志標識。5.1.2充電站應具備自檢、故障保護、安全連鎖功能。6DB32/T4567—20235.1.3充電站應設置應急切斷功能，應急切斷包括自動切斷和手動切斷。在應急切斷后，應人工復位后斷路器才能再次閉合。應急切斷按鈕應至少布置在以下位置：電源變換裝置處、電纜管理系統(tǒng)操作處、船舶受電插座處。在發(fā)生如下任一情況時應激活自動切斷：a）等電位連接斷開；b）電纜管理系統(tǒng)發(fā)出報警信號（電纜張力過高或剩余電纜長度過低c）充電控制系統(tǒng)和監(jiān)測線路故障；d）連接插頭帶電拔出。5.1.4在發(fā)生如下任一情況時，不能閉合或應立刻斷開供電斷路器：a）等電位連接未建立；b）岸端供電電源故障；c）連接插頭插座的控制極電路故障；d）控制監(jiān)測電路故障；e）保護接地系統(tǒng)發(fā)生故障；f）電纜管理系統(tǒng)發(fā)出報警；g）應急切斷激活。5.1.5充電站應滿足GB50016—2014的要求，消防安全應符合GB55036—2022和GB51309—2018的規(guī)定。5.1.6充電站應具有相應的禁止、警告、接地、監(jiān)控、消防等安全標識。5.2電源變換裝置5.2.1變壓器應設置三相繞組溫度監(jiān)測，在發(fā)生過載、短路、過電壓和欠電壓時，保護斷路器應可靠斷開，并將斷路器故障分斷的信號發(fā)送到充電管理系統(tǒng)。5.2.2高壓配電柜本身應設計五防連鎖，包括防止誤合分斷路器；防止帶負荷拉、合隔離開關；防止帶電合接地開關；防止帶接地開關合斷路器；防止誤入帶電間隙。5.2.3安全連鎖除了開關柜自身的機械五防連鎖外，還應設置與外部信號的電氣連鎖。5.2.4高壓進線柜應設置保護裝置。當發(fā)生過流、接地故障、過壓、欠壓時先預警后報警同時跳閘；當發(fā)生短路、方向性過流時跳閘并報警。5.2.5功率柜應能夠自動判斷充電接頭是否已正確連接。當正確連接后，充電接口才能輸出電源，當充電接頭異常斷開時，充電功能立刻停止輸出，以保證人身安全。5.2.6功率柜應具備輸入過壓保護、輸入欠壓保護、輸出過壓保護、輸出短路保護（欠壓保護）、過溫限功率保護、過溫關機保護、輸出過流保護、輸出反接保護、絕緣異常保護、導引回路出錯保護、控制模件故障保護等。5.3電纜管理系統(tǒng)5.3.1電纜管理系統(tǒng)發(fā)生失電故障時，充電管理系統(tǒng)應斷開供電斷路器。5.3.2電纜管理系統(tǒng)需配備張力計等設施，用于監(jiān)控電纜的張力和剩余電纜的長度。當電纜張力或剩余長度達到設定的報警閾值時，應發(fā)出報警；當電纜張力繼續(xù)增加或剩余長度繼續(xù)減少并達到一個更高的設定閾值時，應立即斷開供電斷路器。5.4插頭和插座船舶受電插座處應安裝急停按鈕、電纜接駁就緒指示燈和充電指示裝置。充電故障時，可按下急停按鈕，通過安全回路斷開電源變換裝置設備的輸出開關。急停按鈕復位前，電源變換裝置輸出開關不能7DB32/T4567—2023合閘。6試驗要求6.1試驗程序和方法應符合GB50150—2016的要求。6.2試驗應采取保護措施，并設置警示標志。6.3初次供電的檢驗內容應包括但不限于：a）外觀檢測；b）絕緣檢測；c）接地檢測；d）相序檢測；e）輕載和功能檢測；f）耐壓試驗。6.4周期性供電檢測應在設備正常使用每12個月或停用3個月后再次使用前進行，檢測應包括下列a）外觀檢測；b）絕緣檢測；c）接地檢測；d）功能檢測；e）耐壓試驗。8DB32/T4567—2023（資料性）直流充電模式直流充電模式示意圖見圖A.1和圖A.2。標引序號說明：1——電源變換裝置；4——電纜管理系統(tǒng)；2——充電管理系統(tǒng)；