DB32/T 4682—2024 预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范.docx
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1、ICS 27.180CCS F 19江苏省地方标准DB32/T 46822024预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范Technical specification for fire protection of lithium iron phosphate battery energy storage power station based on prefabricated cabin2024-02-05 发布2024-03-05 实施江苏省市场监督管理局发布中 国 标 准 出 版 社出版DB32/T 46822024目次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 总体要求25 储
2、能设备3磷酸铁锂电池3电池管理系统3电池预制舱46 站址选择与平面布置4站址选择4平面布置47 消防设施5消防给水和消火栓系统5固定自动灭火系统5防爆措施6火灾自动报警及其联动控制系统6消防用电与防雷接地7消防器材与其他78 施工安装7电池运输、存储与安装安全7施工与应急89 运行维护8一般要求8消防安全管理9消防设施运维9电池热失控与火灾应急处置10火灾应急预案、演练与培训10附录 A(规范性)电力储能用模块级磷酸铁锂电池实体火灾模拟试验方法12附录 B(资料性)典型预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防器材配置15参考文献16前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:
3、标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省电力标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位:国网江苏省电力有限公司、应急管理部天津消防研究所、江苏省消防救援总队、国 网江苏省电力有限公司经济技术研究院、南京消防器材股份有限公司、国网江苏综合能源服务有限公司、 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、齐丰科技股份有限公司、阳光电源股份有限公司、杭州高 特电子设备股份有限公司。本文件主要起草人:郭鹏宇、吴静云、卓萍、胡亚山、周广连、王庭华、黄峥、姚丽娟、何大瑞、侍成、 李妍、许栋栋、朱建宝、孙磊、郭东亮、张淼、刘沪
4、平、翟学锋、俞鑫春、王智睿、马青山、姚效刚、骆明宏、杜荣华、 蒋科、袁志超、徐剑虹、蔡兴初、户波、薛伟强。DB32/T 46822024预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范1 范围本文件规定了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站(以下简称“储能电站”)储能设备、站址选择与平面布 置、消防设施、施工安装和运行维护的消防技术要求。本文件适用于发电侧和电网侧新建、扩建、改建的额定功率为 500 kW 且额定能量为 500 kWh 及以上储能电站的建设和运维,其他规模和用户侧的储能电站参照执行。本文件不适用于移动式储能系统。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
5、其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。GB/T 42082017外壳防护等级(IP 代码)GB 86242018建筑材料及制品燃烧性能分级GB 15322.1可燃气体探测器 第 1 部分:工业及商业用途点型可燃气体探测器GB 23864防火封堵材料GB 25201建筑消防设施的维护管理GB 26860电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分GB 30051推闩式逃生门锁通用技术要求GB/T 34131电力储能用电池管理系统GB/T 36276电力储能用锂离子电池GB/T 36549电化学储能电站运行指标及评价G
6、B/T 40090储能电站运行维护规程GB/T 42288电化学储能电站安全规程GB/T 42312电化学储能电站生产安全应急预案编制导则GB/T 42313电力储能系统术语GB/T 42315电化学储能电站检修规程GB 50016建筑设计防火规范GB 50052供配电系统设计规范GB 50057建筑物防雷设计规范GB/T 50065交流电气装置的接地设计规范GB 50116火灾自动报警系统设计规范GB 50140建筑灭火器配置设计规范GB 50229火力发电厂与变电站设计防火标准GB 50898细水雾灭火系统技术规范GB 50974消防给水及消火栓系统技术规范15GB 51048电化学储能电
7、站设计规范GB 51309消防应急照明和疏散指示系统技术标准GB 55036消防设施通用规范GB 55037建筑防火通用规范DL/T 2528电力储能基本术语DL 5027电力设备典型消防规程DL/T 5707电力工程电缆防火封堵施工工艺导则XF 1149细水雾灭火装置3 术语和定义GB 51048、GB/T 36276、GB/T 42313、DL/T 2528 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1电池预制舱prefabricated cabin for battery用于安装储能电池系统,便于在工厂进行组装、运输和现场进行快速安装的舱(柜)体。注:由箱体、支架、温度控制和通风等辅助设
8、施组成。3.2预制舱式磷酸铁锂电池储能电站lithium iron phosphate battery energy storage power stationbased on prefabricated cabin以电池预制舱、磷酸铁锂电池、电池管理系统及其相连的储能变流器作为基本储能单元的电化学储 能系统。3.3梯次利用动力电池echelon utilization power battery车用动力磷酸铁锂电池退役后,整体或经拆解、分类、检测、重组与装配工艺,以电池模块的形式再次 应用到储能等领域的电池。3.4防火单元fire protection unit通过防火间距、防火隔墙、水幕及
9、其他防火分隔措施进行分隔,能在一定时间内延缓火灾向相邻区域 蔓延的局部空间。4 总体要求储能电站防火设计应遵循“ 预防为主、防消结合”的方针,针对储能电站火灾特点,从全局出发,统筹兼顾,做到合规有效、技术先进、经济合理。储能电站消防设施应满足事故处置需求,应根据电站规模等因素,合理评估设置灭火冷却系统、事 故通风排烟和自动报警系统、可燃气体探测报警系统等,保证持续控火、降温、排烟,防止电池复燃和易燃 易爆气体聚集发生爆炸事故。储能电站按照功率、容量的不同可分为大型、中型和小型,划分标准应符合 GB 51048 的规定。除电气安全风险外,储能电站宜考虑以下安全风险:a) 电解液可燃、有毒,具有挥
10、发性;b) 电池热失控会产生H2、CO、CH4、HF 等可燃、有害气体;c) 电池热失控产生的可燃、有害气体积聚,存在中毒、火灾甚至爆炸风险;d) 电池明火扑灭后有复燃风险。储能电站同一时间内的火灾起数宜按 1 起确定。储能电站建设和运维除应符合本文件的规定外,还应符合国家和行业现行有关标准的规定。5 储能设备磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池单体、模块、簇的安全性能应符合 GB/T 36276 的规定,并应通过具有法定资质的检测机构检验合格,取得型式检验报告。中大型储能电站应选用技术成熟、安全性能高的电池,审慎选用梯次利用动力电池。当选用梯次 利用动力电池时,应遵循全生命周期理念,进行一致性筛选并结合
11、溯源数据进行安全评估,满足 GB/T 36276 中关于安全性能的要求;运行中,应实时监测电池性能参数,及时进行一致性管控。电池模块结构设计要求如下:a) 电池成组前,应对电池单体进行筛选,确认电压、内阻、自放电、容量等重要参数一致;b) 模块中电池单体的连接应减少并联,电池安全阀宜朝上布置;c) 模块端子极性标识应正确、清晰,正负极标志应为“ 正、负”字样、“ +、 ”符号或不同颜色(例如红色和黑色)表示,具备结构性防反接和防触电功能;d) 电池模块外壳应设置排气装置。储能单元直流回路、电池簇回路应配置直流开断设备。电池单体、电池模块使用塑料作为壳体材料、分隔材料时,燃烧性能等级不应低于 G
12、B 86242018 规定的 B1 级要求。采集、控制线束和动力电缆等部件应采用阻燃材料,电气接口应采用防呆设计,裸露带电部位应采取绝缘遮挡措施。调频用储能电站电池最大充放电倍率不宜低于 1 C;热管理系统应便于快速控温,温度一致性偏差不宜超过 5 。储能电池热管理系统应具备防凝露措施。储能单元内部的连接电缆(母线)长期允许载流量的计算应符合 GB 51048 的相关规定。电池支架机械强度应满足承重要求。电池管理系统电池管理系统除应符合 GB/T 34131 的规定,还应符合下列要求:a) 具备电池过压、欠压、压差、过流、短路等电量保护功能,具备温度(过温、低温、温差或温升速 率)、气体等非电
13、量保护功能,发出分级告警信号或跳闸指令;b) 具有与气体监测、火灾自动报警系统的联动接口,接收气体预警及火灾报警信号,发出相应联动 控制指令;c) 电池簇并联时,具有环流越限报警等保护措施;d) 当灭火系统以电池簇为防护区时,具备将电池簇故障识别信号传输到火灾自动报警系统的功能。电池管理系统应具备电池一致性管理功能和电池簇故障隔离控制功能。每个电池模块的温度采集点数不应少于模块内电池单体数量的 25% 且不少于 4 个,在模块正负极附近应设有温度采集点。电池预制舱电池预制舱舱体应符合下列要求:a) 应满足防水、防潮、防腐蚀、防风沙等要求,防护等级不应低于 GB/T 42082017 中 IP5
14、4 的规定,设计使用年限应不低于 20 年;b) 舱内采用保温隔热材料时,其燃烧性能应符合 GB 86242018 规定的A 级;c) 舱体有管线穿越时,管线周围空隙应采用防火封堵材料封堵,防火封堵材料应满足 GB 23864 的规定。步入式电池预制舱长度超过 7 m 时,应在预制舱两端设置两个直通舱外的出口,外开门净宽度不小于 0.8 m,门锁应符合 GB 30051 的规定;设置门禁系统的,当发生火警时,疏散通道和出入口处的门禁应能集中联动解锁并能从内外两侧手动解锁。空调系统、通风系统中的风管、风口、阀门及保温等部件材料燃烧性能应符合 GB 86242018 规定的 A 级。集装箱式预制舱
15、的分类、尺寸等技术要求宜执行 GB/T 1413 的相关规定。6 站址选择与平面布置站址选择储能电站站址选择除应符合 GB 51048 的规定,还符合以下规定: a) 不应贴邻或设置在生产、储存、经营易燃易爆危险品的场所; b) 不应设置在具有可燃性粉尘、腐蚀性气体的场所;c) 不应设置在重要架空电力线路保护区内。电池预制舱不应设置在人员密集场所,不应设置在地下或半地下空间。平面布置储能电站内建(构)筑物的耐火等级不应低于二级。储能电站内,电池预制舱应室外集中布置,与其他功能区域分开,与站内其他建(构)筑物、设备的 防火间距不应小于表 1 的规定,与站外其他建(构)筑物的防火间距应符合 GB
16、51048 的规定。表 1电池预制舱与站内其他建(构)筑物、设备的防火间距单位为米建(构)筑物名称电池预制舱丙、丁、戊类生产建筑 a10屋外配电装置无含油电气设备b每组断路器油量1 t5每组断路器油量1 t10油浸变压器,油浸电抗器单台设备油量5 t10事故油池5a 当丙、丁、戊类生产建筑与电池舱相邻一面外墙为防火墙,且防火墙长度、高度均超出预制舱外廓各 1 m 时,其防火间距不限。b 表中“”表示不限制,该间距可根据工艺布置需要确定。电池预制舱应单层布置。单个防火单元内所有电池舱的电池额定能量之和不宜大于 10 mWh。相邻防火单元的电池舱防火间距不应小于 3 m,且电池舱开门侧防火间距还应
17、满足检修和灭火救援的要求;当采用防火墙时,防火间距不限。防火墙的耐火极限应不小于 3 h,防火墙长度、高度均应超出预制舱外廓各 1 m。储能电站应设置围栏或围墙。电池预制舱与围墙或围栏的间距不宜小于 5 m;当小于 5 m 时,可采用实体围墙,高度不低于电池预制舱外廓。储能电站站区应至少设置一个供消防车辆进出的出入口,出入口净宽、净高不小于 5 m。站区内宜设置环形消防车道,如确有困难时应设置回车场。消防车道其他要求还应符合 GB 50016、GB 55037 的相关规定。7 消防设施消防给水和消火栓系统设置在市政消火栓或贴邻发电厂(变电站)的消火栓保护半径范围内的小型预制舱式储能电站,当消火
18、栓流量大于 20 L/s 时,可不设消防给水。其他储能电站应设置消防给水系统。消防水源应有可靠的保证,优先选用市政给水,也可采用消防水池或天然水源供给。采用天然水源时,枯水期应仍能保证有效水量,取水口应有保证可靠取水的防污、防杂物措施。消防给水设计流量应按需要同时作用的水灭火系统最大设计流量之和确定。消防用水量应按同 一时间内的火灾起数和 1 起火灾灭火所需最大用水量计算。1 起火灾灭火所需最大用水量计算符合下列规定:a) 室外消火栓灭火系统的火灾延续时间不应小于 3 h;b) 水喷雾(淋)灭火系统、细水雾灭火系统等需要同时作用的各种水灭火系统的设计用水量应根据 相应技术标准确定;c) 其他功
19、能区域的消防用水量应符合GB 50974 的规定。储能电站室外消火栓系统符合下列要求:a) 消火栓宜在场地内路边均匀布置,间距不应大于 60 m,检修阀之间的消火栓数量不应大于 5 个;b) 消火栓设置数量应符合灭火救援要求,同时使用消防水枪数量不应少于 4 支,消火栓出水量不应小于 20 L/s;c) 地上式消火栓应有 1 个 DN150 或 DN100 和 2 个 DN65 的栓口,地下式消火栓应有 DN100 和DN65 的栓口各 1 个;d) 寒冷地区室外消火栓应采取防冻措施;e) 电站内应设置消防箱,内部配置多功能消防水枪、DN65 有衬里消防水带、消防扳手,并设置永久性固定标识。固
20、定自动灭火系统中大型储能电站的电池预制舱内应设置固定自动灭火系统;灭火系统应满足扑灭模块级电池明火且不复燃的要求,系统类型、流量、压力等技术参数应经具有相应资质的机构根据附录 A 电力储能用模块级磷酸铁锂电池实体火灾模拟试验验证。在工程应用中采用实体模拟试验结果时,符合下列规定:a) 系统设计流量、压力、浓度、灭火剂喷放时间等技术参数应不小于试验结果;b) 喷头规格型号、布置方式应与试验方案相同;c) 灭火控制策略应与试验方案相同。当电池预制舱内采用细水雾灭火系统时,除应符合 7.2.1 和 GB 50898 的规定外,同时还符合下列要求。a) 应采用电池模块级局部应用的开式系统,持续喷射时间
21、不应小于 1 h。b) 水雾应全覆盖模块内部,同时还应快速充满模块外部和舱内其他空间。c) 灭火系统应具有自动、手动、现场机械启动方式;当电站无人值守时,还应具备远程应急启动 方式。d) 灭火系统设计时,宜考虑施工吊装、可燃气体爆燃(炸)等造成舱体变形导致灭火系统管路受损 因素,增加防变形技术措施。e) 灭火系统的分区控制阀箱,不应设置在被保护的电池舱体上。f) 除灭火性能外,灭火系统组件应符合 XF 1149 的规定。固定自动灭火系统的启动应根据“先断电、后灭火”的原则,先行断开舱级和簇级直流开断设备后, 方可启动灭火系统进行灭火。小型储能电站的电池预制舱内宜设置由喷头、管路、阀门和消防水泵
22、接合器等给水装置组成的开 式水雾(淹)控火系统。系统给水装置进水口手动阀门与被保护的电池预制舱保持足够安全距离,喷头、 管路、阀门应采用铜质或钢质材料。防爆措施电池预制舱内应设置可燃气体探测装置,当 H2 或 CO 浓度大于 5010(6体积分数,下同)时,应联动断开舱级和簇级直流开断设备,联动启动通风系统和报警装置。报警装置应设置在电池舱外壁和有 人值班的场所。通风系统应采用防爆型,具备联动启动和现场手动启动功能。启动时每分钟排风量不小于电池舱容积(可按照扣除电池等设备体积后的净空间计算),合理设置进风口、排风口位置,保证上下层不同密度 可燃气体及时排出舱外且不应产生气流短路,排风口的设置不
23、应影响人员疏散和消防救援。正常运行 时,通风系统应处于自动运行状态。可燃气体探测器应符合 GB 15322.1 的相关规定,还符合下列要求:a) 应能探测H2 和(或)CO 可燃气体浓度,具有输出控制功能,应能设定可燃气体浓度动作阈值;b) 探测量程应不大于 1 00010-6,显示值与基准值之差的绝对值应不大于 2010-6; c) 响应输出信号应能同时接入通风系统、电池管理系统和火灾自动报警系统;d) 探测器在出现故障时应发出与报警信号有明显区别的故障信号;e) 探测器应选用防爆型。可燃气体探测器报警信息和故障信息应上传到储能电站监控系统。电力设备间(预制舱)、电池架、隔板等线缆开孔部位应
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