摘要：随着电化学储能电站规模化建设投运,储能电站火灾事故时有发生,储能电站消防问题日益突出。为研究由锂电池热失控产生的可燃气体导致的储能舱爆炸事故,基于实际储能电站尺寸建立1:1几何模型,以储能舱内部过充引发的磷酸铁锂电池汽化电解液为燃料,通过爆炸模拟软件FLACS研究了由锂电池热失控引发的单一储能舱爆炸对周围储能舱的冲击性,并探索了加装隔离措施对抑制储能舱爆炸蔓延的防护性。仿真结果表明:储能舱内部气体爆炸产生的冲击波在0.5 s后打开泄压板向四周扩散,冲击周围相邻储能舱,超压波显著高于泄压板临界值,有引起连环爆炸的危险;对起始爆炸的储能舱加装隔离板能有效抑制燃爆反应在水平方向的扩散,隔离措施高度越高,阻隔蔓延效果越明显。该研究成果可以为电化学储能电站安全消防设计及爆炸防护提供理论和数据支撑。

摘要：储能电站火灾事故频发,其消防安全问题日益突出,急需对其开展深入研究。为了建立可靠的电池热失控模型,首先提出了改良二分法来修正热释放速率,从而保证了锂电池及其在预制舱中模拟的精确性。然后基于实际储能电池柜和预制舱尺寸建立1:1几何模型,开展了火灾事故模拟,发现了火灾事故中初始升温、火焰生成和火焰蔓延3个阶段及其特征参数变化。最后开展了储能预制舱中火灾事故的消防应急技术研究,分析了不同预警方案的响应快慢,并对预制舱细水雾消防喷淋系统的设计优化进行了研究。结果表明,红外光束线型感烟探测器能最快速地对火灾进行预警反应,而预制舱细水雾消防系统存在多个最优方案。研究成果既可为锂电池热失控的数值模拟提供合理方法及理论指导,也能为未来储能电站的安全设计及防护提供理论数据支撑。

摘要：针对智能变电站预制舱式二次组合设备舱,结合框架式二次设备机架方案,研究预制舱式二次组合设备的特点。对舱体结构、运行环境控制和舱体内部设计进行优化,对机架结构与舱体结构进行一体化融合设计,并对舱内高效散热通风方案及舱内工作环境进行优化设计。介绍了机架与舱体整体设计方案以及机架散热通风方案。以郧县220 k V变电站工程项目为例,介绍其二次组合设备舱体环境优化设计方案。对优化后的预制舱进行高温散热仿真计算分析,验证了其良好的散热通风性。

摘要：针对新型预制舱式变电站的特点,比较了其在模块化和智能化设计方面与常规变电站的差异,采用样板调查法、文献研究法、定性分析法等研究方法,提出了预制舱舱体的主要技术要求.并以广东电网110kV河溪变电站和220kV外充公变电站为例,分析了其技术经济指标、站内布置和各功能模块.研究结果表明:对比常规标准化变电站,采用预制舱式变电站模式,可以有效地提高空间利用率和建站灵活性,能够使建筑面积减少20%,建站周期缩短50%,造价降低10%,具有较好的经济实用价值.同时,为将该建设模式纳入南方电网输变电标准化设计模块,提出了预制舱式变电站设计的优化建议.

摘要：预制舱式磷酸铁锂电池储能电站在我国应用较为广泛,其消防安全问题是国内外关注的焦点问题。本文通过开展磷酸铁锂储能电池模块在过充条件下的燃烧特性试验,分析总结了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站火灾发生发展的特点,并以此为依据,从火灾危险性、防火间距、火灾预警策略、灭火系统设计、消防给水及消防车道等方面提出储能电站防火设计的基本原则。

摘要：在碳达峰、碳中和背景下,风、光等可再生能源将逐渐成为主导能源,但其发电不连续、不稳定,需要配置储能设施。磷酸铁锂电池储能预制舱在储能市场应用较多,但磷酸铁锂电池热失控风险大,具有较大火灾危险性,而现行的消防设计标准偏低。研究了磷酸铁锂电池的火灾特点及其灭火介质的适用性,确定水基灭火剂是其较好的灭火介质。结合储能电站磷酸铁锂电池模组火灾细水雾灭火实体试验等相关试验成果以及有关储能电站火灾事故教训,研究了适用于磷酸铁锂电池储能预制舱的消防给水措施,提出了相关设计参数。并结合工程实例论述了磷酸铁锂电池储能预制舱消防给水设计方案,即磷酸铁锂电池储能预制舱内设置细水雾灭火系统,着火舱和邻近舱设置外部冷却水系统。

摘要：变电站属于生命线工程,某模块化变电站的一次设备预制舱底部设有钢构架,舱内设备单列布置,有必要研究并提升这种带钢构架预制舱结构及设备的抗震性能。首先,采用有限元软件ABAQUS进行地震作用下非隔震结构的非线性时程分析;然后,对该工程进行隔震设计并对比了隔震结构和非隔震结构的地震响应;最后,考虑钢构架刚度和隔震支座位置2个因素,在隔震结构的基础上进行参数化分析。结果表明,相较于非隔震结构,经设计的隔震结构延长了结构基本周期,在地震作用下具有较好的加速度和位移控制效果;针对本文选取的研究对象,钢构架截面采用H140结构会通过钢构架变形耗散地震能量,隔震支座不能充分发挥作用;相比于隔震支座布置于柱顶结构,布置于柱底结构具有更好的设备加速度和舱体位移控制效果,然而隔震支座会出现拉力。因此,建议此类结构隔震设计时,隔震支座的下部钢构架应具备一定刚度(当构架上部舱体重量为25 t时,底部构架刚度建议不小于3615 kN/m),隔震支座位置需综合考虑隔震支座受力和隔震效果。

摘要：预制舱式组合二次设备是标准配送式变电站的重要组成部分。为了探究某典型组合二次设备预制舱的抗震性能,采用时程分析法对该预制舱结构开展了地震反应分析,并结合规范评定了其抗震能力。首先,在介绍该二次组合设备预制舱设计图的基础上,建立了其有限元模型并开展了模态分析。然后,选取了三条输入地震动,采用隐式数值积分方法开展了预制舱在9度大震下的时程分析,研究了其最大应力和变形。结果表明:该典型预制厂在9度大震下最大应力为170MPa,最低安全系数约为1.38。最大层间位移角约为0.003,小于规范限定的1/250,具有一定的安全储备。

摘要：针对新一代智能变电站的建设目标,分析了其最重要的亮点之一——预制舱的功能特点,探讨了舱内照明选择的原则,对比分析了不同光源的特点,确立了舱内所采用的光源。在上述基础上,以30尺(1尺=0.33 m)标准预制舱为例,采用方位系数法对舱内光源的光强进行了计算,根据计算结果,分析了光源安装位置和操作面处光强之间的相互关系。最后,对预制舱内照明控制系统智能化的定义和具有的功能进行了分析,并研究了信息传输规约以及与其他系统之间的联动方式。

摘要：预制舱技术是变电站电气设备的重要防护手段,在变电站的应用中,常常会遇到一些恶劣环境条件;为适应这些恶劣环境,预制舱在设计过程中需重点考虑这些环境因素,提前做好相应的防护策略。针对几种典型环境条件,分析其对预制舱产生的影响,提供对应的预制舱防护设计方案,旨在保障预制舱内电气设备的正常稳定运行。