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储能标准 预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范

发布时间:2022-04-21 08:41:04 来源:ROR体育官网app下载 作者:ror体育





  北极星储能网获悉,日前中电联发布关于征求中电联标准《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术规范》意见的函,该标准由国网江苏省电力有限公司等单位牵头组织编制,标准规定了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防工程设计、建设、运行维护技术要求,本标准适用于新建、扩建、改建户外无人值班的系统容量 10MW∙h 及以上的电网侧预制舱式磷酸铁锂电池储能电站。

  本标准规定了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防工程设计、建设、运行维护技术要求。

  下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。

  4.1 储能电站防火设计应遵循“预防为主、防消结合”的原则,遵循国家有关方针政策,结合工程具 体情况,从全局出发,统筹兼顾,做到安全适用、技术先进、经济合理。

  a) 电池模块成组前,应对单体电池电压、内阻、电流、容量等参数的一致性进行筛选,确保重要 参数一致。 b) 电池模块成组设计时应考虑在触电、短路或紧急情况下迅速断开回路,进行事故隔离,保证人 身安全。 c) 电池模块的标称电压不宜超过 42V,容量型电池模块不宜超过 15kWh/块。 d) 模块中单体电池的连接应减少并联个数;确需并联的,宜采用先串后并方式。 e) 模块端子极性标识应正确、清晰,正极标志为红色“⊕” ,负极标志为黑色“○- ” ,具备结构 性防反接功能,防止电池模块成簇接线时出现人为短路。 f) 电池模块外壳设计,应与固定自动灭火系统相关技术要求匹配。

  5.1.5 电池簇结构设计时应考虑在触电、短路或紧急情况下迅速断开回路,进行事故隔离,保证人身 安全。

  a) 具备电池过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、绝缘保护等电量保护功能,具备过温保 护、气体保护等非电量保护功能,并能发出分级告警信号或跳闸指令,实现故障隔离。 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、火灾信号,发出相关联动控制指 令。 c) 应具有防止电池簇并网时产生环流的功能。

  a) 电池预制舱设计应满足防火和防爆要求。 b) 电池预制舱内采用保温、铺地、装饰材料时,其燃烧性能应达到现行国家标准《建筑材料及制 品燃烧性能分级》GB 8624 规定的 A 级。 c) 电池预制舱隔墙上有管线穿过时,管线四周空隙应采用防火封堵材料封堵;防火封堵材料应满 足 GB23864-2009 的要求。

  6.2.1 储能电站内,电池预制舱布置区域应集中布置,与其他功能区域分开,防火间距不应小于本标 准 6.3 的规定。

  a) 消火栓灭火系统的火灾延续时间不应小于 3.00h; b) 固定式自动喷水灭火系统的火灾延续时间应根据附录A试验的相关结果确定,但不应小于1.00h; c) 其他功能区域的消防用水量应符合现行国家标准《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974 的规定。

  a) 消火栓设置数量应满足灭火救援要求,且不少于 2 个,设计流量不应小于 20L/s。 b) 消火栓宜采用地上式。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。 c) 消火栓的布置间距不应大于 120m,每个消火栓的保护半径不应大于 150m;检修阀之间的消火 栓数量不应大于 5 个。 d) 位于寒冷和严寒地区时,室外消火栓应采取防冻措施。 e) 室外消火栓应设置相应的永久性固定标识。 f) 配电装置楼附近应设置喷雾水枪

  a) 能探测 H2和 CO 可燃气体浓度值,可设定可燃气体浓度动作阈值。 b) 具有硬接点、RS485 等通信接口,能根据设定的气体浓度第一阈值和第二阈值进行分级响应输出。 c) 响应输出信号同时接入电池管理系统(BMS) 、火灾自动报警系统和门禁系统。 d) 选用红外光学型,采用防爆隔爆技术。

  a) 储能电站火灾自动报警及其联动控制系统,应具备对本站所有储能系统及相关建筑的消防设备实 行监控管理、故障报警、信息显示、查询打印及信息上传等功能。 b) 火灾报警信号、故障告警信号和固定式自动灭火系统运行状态信息应上传到消防远程集中控制中 心或电力调度控制中心(以下简称“集控中心” ) 。 c) 在集控中心,应设置储能电站消防远程集中监控系统,对本地区储能电站全部火灾报警系统和消 防设备实施集中图形显示,实现实时监视、火警处置、故障报警、远程应急操作、设备状态信息 显示和查询打印等功能。

  a) 灭火系统设计参数根据本标准附录 A 所示的模块级磷酸铁锂电池火灾模拟试验确定。 b) 一个喷头保护一个电池模块,雾滴分布应能全覆盖模块内部。 c) 电池模块外壳应进行专门设计,确保细水雾有效喷射空间且水雾溢出率不低于 25%。 d) 灭火系统应具有自动、手动、现场机械启动方式和远方应急启动方式。 e) 灭火系统设计时,应考虑施工吊装、可燃气体爆燃(炸)等因素造成舱体变形导致灭火系统管路 受损因素,增加防变形相关技术措施。 f) 灭火系统组件应符合《细水雾灭火装置》GA1149 的规定。

  a) 当一个可燃气体探测器第一阈值告警时,由电池管理系统关闭空调、启动风机,并跳开舱级 PCS 断路器、簇级继电器。 b) 当火灾报警控制器接收到相关信号并满足以下条件时,应联动打开门禁系统,并启动灭火系统: 1)当一个可燃气体探测器检测的可燃气体浓度达到第一阈值且一个感温探测器动作且舱级PCS断路 器跳闸; 2)当一个感温探测器和一个感烟探测器同时动作且舱级PCS断路器跳闸。 c) 当火灾报警控制器接收到相关信号并满足以下条件时,应联动打开门禁系统,可根据现场实际情 况启动灭火系统进行防火:当两个可燃气体探测器检测的可燃气体浓度均达到第二阈值(一般为 舱内电池模块发生剧烈热失控时的浓度值)且判断舱级 PCS 断路器跳闸。 d) 当舱级 PCS 断路器拒跳时,由消防远程集中监控中心(以下简称“集控中心” )人工远程视频判断 火灾,通过消防监控后台远程应急启动灭火系统进行灭火,同时打开门禁系统。 e) 当固定式自动灭火系统启动时,应由电池管理系统联动关闭风机。

  8.1 站区道路宜布置成环形,如有困难时应具备回车条件;站内环形消防通道路面宽度高度不应小于 4m,站内道路的转弯半径应根据行车要求确定,但不应小于 9m。

  a) 搬运及放置电池模块包装箱应采用电动叉车、手叉车等专业工具,根据包装箱上的安全标识操作, 轻拿轻放。 b) 运输过程中应避免因急刹车、急转弯,避免挤压或碰撞对电池造成损伤。 c) 搬运过程中避免出现电池模块跌落、碰撞、挤压等情况。一经出现,该模块严禁使用。 d) 保证电池模块平放、不被淋水。

  a) 储存场所应保持清洁,屋顶和墙壁需防水,保持墙壁和地面干燥。 b) 储存场所温度应控制在 5℃~45℃,湿度控制在 5%~75%,不应有腐蚀性气体。 c) 电池模块使用前应储存在原包装箱中,平稳放置,不可倾斜或者翻转放置。 d) 储存过程中应保持包装箱完好,不得打开、撞击包装箱,保持电池模块标签完好。

  a) 安装环境应干净,无污染、滴水或腐蚀性气(液)体,无大量放射性、红外线辐射、有机溶剂气 体,避免阳光直射,温度保持在 5℃~45℃、湿度 5%~75%。 b) 安装人员应经过专业培训合格。安装时,应做好安全防护,佩戴绝缘手套,穿劳保鞋,摘下手表、 手链、手镯、戒指等金属佩戴物。使用金属安装工具时,应做好绝缘防护。 c) 安装前,应检查电池模块开路电压是否正常,是否存在漏液等现象。 d) 安装时,应符合以下要求: 1)采用专业吊装设备;如空间限制无法采用专业设备,30kg以上的模块需要两人搬抬,安装高度 不宜超过1.5m; 2)时刻注意电池模块极性,保证电池模块的极性安装正确; 3)电池模块联接线应尽量短,不得强行拉扯、挤压、扭转线)严禁使用金属工具等对接插件处进行任何操作; 5)不得把不同容量、不同性能、不同厂家的电池模块联接在一起使用。 e) 电池并联前应先测试每个模块电压,压差在 500 毫伏内方可并联,多组电池并联时,遵循先串联

  后并联的连接方式。 f) 在导通电池组之前,应认真检查电池组的总电压及正负极,以确保安装正确。

  消防设施维护保养工作负责人应具有国家注册消防工程师资格,并经《电业安全工作规程》(发电 厂和变电站电气部分)GB 26860 相关内容培训考试合格,熟悉储能电池燃烧特性、电池预制舱火灾自 动报警系统、固定式自动灭火系统及其联动控制策略要求。

  a) 电池预制舱内固定式自动灭火系统自动启动进行灭火。 b) 集控中心值班人员发现火情,拨打“119”电话报警,并报告调度和运维单位负责人。 c) 如果发现舱内固定式自动灭火系统未能启动,则应确认预制舱断电后,远程启动灭火系统。 d) 通知运维班组人员赶往现场。到达现场后,做好安全隔离措施,向消防救援队指挥员交待安全注 意事项。 e) 消防救援队组织并持续使用大量的水进行控火和灭火。 f) 明火熄灭后,应至少喷水降温 2h,防止复燃。如有可能,尽量喷洒水雾到舱内进行降温。 g) 灭火完成 12h 后,由穿戴必要防护装备人员先行打开舱门、疏散有毒气体,检测有毒气体浓度、 舱内温度达到安全值后,人员方可进入舱内进行后续操作分析。

  10.4.2 运维单位应开展消防宣传和培训工作。运维人员应熟知消防设施、消防器材的操作使用方法, 熟知火警电话、报警方法和初起火灾扑救方法,掌握自救逃生知识和技能。

  安全警示:组织和参加本项试验的所有人员应注意可能存在的危险。在试验过程中可能出现储 能模块燃烧或爆炸,有可能产生有毒和/或有害的烟尘和烟气,在试件安装、试验过程和试验后残 余物的清理过程中也可能出现操作危险。因此,应准备相应的灭火措施,对所有潜在的危险及对健 康的危害进行评估,并做出安全预告。应对试验相关人员进行必要的培训,以确保工作人员按照规 定的安全规程进行操作。

  A.1.2 储能系统实体火灾模拟试验模型应保证火灾模型与实际工程应用的相似性,并应根据下列因素确定: 1 储能系统引燃方式和预燃时间应能代表实际储能电站火灾的典型场景; 2 试验空间应与实际防护区的空间几何特征相似; 3 试验空间的通风等环境条件应与实际工程的应用条件相似; 4 灭火系统的模拟试验应用方式应与系统设计应用方式相同。

  A.2.2 试验场地宜满足以下功能要求: 1 具有通风排烟功能,可对试验过程中排放的有毒有害气体进行有效处理,避免对周边 环境和人员产生影响; 2 具有废液收集处理设施,当采用水系等灭火剂时,可收集废液并经处理满足要求后排 放; 3 配备消火栓、消防水枪等灭火设备,辅助试验过程中的消防灭火。

  A.3.1 试验平台应能代表储能系统火灾模型与实际工程应用的相似性。 1 应根据储能电站所采用的预制舱类型,选择与之结构、尺寸、材质完全一致的预制舱作为模拟试 验舱。模拟试验舱的门窗洞口及排烟口尺寸应与实际应用完全一致。舱顶采用防爆灯具照明。 2 模拟试验舱靠近观察室(观察区)一侧中部位置设置观察窗。窗口尺寸宜长度不小于0.8m,宽度 不小于0.6m。窗口玻璃宜采用耐温不小于800℃的耐热玻璃。 3 模拟试验舱内观察窗对面放置至少一组电池架,电池架结构、尺寸、材质均与实际应用一致。

  A.4.3 储能电池模块试样在试验前,应根据GB/T36276-2018《电力储能用锂离子电池》附录A.1.3完 成储能电池模块的试验准备。

  A.5.1 过充 过充采用的充放电装置应根据储能模块参数满足输出电压和输出电流的最低要求。电压、电流、 功率的准确度0.1%FS。试验时,选取电池模块的充电倍率为0.5C或1C(不高于电池实际设计参数)。 过充设备采用电池模块充放电柜,输出电压最低为模块额定电压的1.67倍。充放电柜放置于试 验舱体外部, 距离试验舱外壁距离不小于2m。充放电柜的控制端通过网线连接到监控系统电脑终端, 实现人机分离,可进行远程启停、设置充电工步和显示保存实时电压、电流、温度等数据。

  A.6.1 试验按照下列步骤进行: 1 对试样电池模块进行充电,达到100%; 2 通过过充或加热方式引燃,起火后预燃3min; 3 启动灭火系统; 4 记录扑灭明火时间、流量、压力、浓度等相关数据; 5 停止灭火系统,记录相关数据; 6 静置12h,观察是否发生复燃。 注意:试验过程中应时刻注意安全,电池热失控后,散发的无色和白色气体的主要成分是H2、CO、CH4 和电解液蒸汽等有毒可燃气体;在引燃的瞬间危险性最大,一般会发生爆燃,甚至可能发生爆炸。试验人 员中应提前做好安全防护措施和应急措施。

  电化学储能电站是实现电网“源网荷储”协调发展、集成互补中的重要一环,是提升电网运行 稳定性的保证。目前,电化学储能电站电池组火灾荷载多、燃烧剧烈,其防火和灭火技术存在问题 如下:一是现有电化学储能电站的防火设计标准偏低,标准规定的灭火措施缺乏有效性证明,无法 做到火灾风险有效管控、火灾事故及时处理。如现有标准规范中提出的干粉灭火器、黄沙对扑灭电 池火无效。二是国内外对储能电站大型电池组灭火尚无明确有效的灭火技术。主流灭火系统如七氟 丙烷等气体灭火系统只能灭初期明火,对电池复燃无能为力。三是市场上现有电池灭火技术多为电 动汽车设计,难以适用于大型储能系统。 随着电网侧电化学储能电站的规模化应用,储能电池质量、数量、容量以及能量密度的增加大 大提高了事故发生的可能性和危险程度,尤其在大规模储能应用场合,电池火灾可能带来不可估量 的经济损失和社会影响,因此,进一步明确电化学储能电站的消防设计、建设和运行要求,着实必 要。 本标准是依据中国电力企业联合会《关于印发2019年第二批中国电力企业联合会标准制订计划 的通知》(中电联标准〔2019〕222号)要求,由国网江苏省电力有限公司牵头组织编写。2019年, 国网江苏省电力有限公司会同郑州大学、中国科技大学、东南大学、国家消防技术中心和南消、中 天、宁德、比亚迪、高特等设备厂家,研究了单体电池、模块电池的燃烧特性,进行了系列预警和 灭火试验,提出了《预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防技术措施》,突出了防火和灭火措施的有 效性和经济性,并应用于江苏第二批电化学储能电站建设。

  从火灾危险性、安全性、消防设施建造的必要性和经济性来看,规定本标准适用于户外无人值 班的容量10MW∙h及以上的预制舱式磷酸铁锂电池储能电站。 本标准主要根据以下原则编制: a) 遵守现行国家消防法规和有关标准、规定; b) 遵循合规性、适用性、经济性原则; c) 在大量试验和试运行的基础上编写。

  XXXX年X月,本标准经过XXXXXX审查,提出了审查意见。经修改,形成报批稿。

  本标准主题章分为7章,由一般规定、电池预制舱防火设计、储能电站防火设计、消防设施、 灭火救援与其他、施工验收和系统的运行及维护组成。第4章为一般规定,第5章提出电池预制舱的 防火设计要求,具体提出了磷酸铁锂储能电池和电池管理系统的安全规范要求;第6章提出了储能 电站的防火设计要求,明确了站址选择、平面布置及防火间距的要求;第7章规范消防设施的功能 要求,明确了消防水、火灾自动报警和灭火设施及其联动控制要求;第8章规范灭火救援工作要求; 第9章规范了系统施工安装的有关要求;第10章提出了系统的运行及维护要求。

  4.1.2 本条结合《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974和储能电站火灾特点及灭火特征 共同确定。由于20尺和40尺的预制舱功率不同,按预制舱个数确定同一时间火灾次数不妥,建议结 合储能电站情况,与本规范第1章范围对应,综合考虑系统容量来确定同一时间发生火灾的起数。 目前昆山储能电站系统容量:110.88MW/193.6MW∙h;江北储能电站系统容量:110.88MW/193.6MW∙h; 江北梯次电站系统容量:5MW/30MW∙h(磷酸铁锂电池),15MW/45MW∙h(铅酸电池)。

  4.1.3 措辞与范围一致,在编制说明中列举2条相关标准 5.1.1 电池安全性是防火的本质安全。本标准仅对磷酸铁锂电池储能系统进行了规定。磷酸铁 锂电池电解液主要成分为碳酸乙烯酯(C3H4O3)、碳酸丙烯酯(C4H6O3)、碳酸二乙酯(C5H10O3)、 碳酸二甲酯(C3H6O3)、碳酸甲乙酯(C4H8O3)、六氟磷酸锂(LiPF6)、五氟化磷(PF5)、氢氟酸(HF) 等。除六氟磷酸锂(LiPF6)、氢氟酸(HF)外,皆为丙类可燃液体。六氟磷酸锂为白色结晶或粉 末,易溶于水,也溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂,暴露空气中或加热时六氟 磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解,放出PF5而产生白色烟雾;易燃,遇明火、高热能 够燃烧,受高热分解放出有毒气体。六氟磷酸锂火灾危险性属于甲类易燃易爆固体粉末,从理论上 讲,含有六氟磷酸锂的电解液应属于甲或乙类易燃液体。但是,从国内外对三元锂电池和磷酸铁锂 电池的燃烧特性来看,同时都含有六氟磷酸锂的三元锂电池热失控迅速,燃烧剧烈;而磷酸铁锂电 池热失控时很难燃烧。

  课题组对单体、模块级磷酸铁锂电池进行了燃烧特性试验,试验中,电池模块热失控后马上停 止充电(第一个安全阀打开后停止充电),电池内部反应仍在持续进行,释放热量小于散发热量, 模块在4小时内未发生燃烧现象,外壳温度从105℃逐步下降到50℃。这表明,发生热失控第一时间 内切断充电电源,磷酸铁锂电池模块一般在4小时未发生燃烧,这可以给故障处理以足够时间。GB 51048-2014《电化学储能电站设计规范》11.1.3明确锂离子电池室火灾危险性为戊级。从磷酸铁锂 电池燃烧特性上来看,其发展过程的危险性与油浸式电力变压器相近。 GB/T 36276-2018《电力储能用锂离子电池》对电池安全性提出了具体要求。例如,GB/T 36276 规定了单体电池安全性能包括以下方面:

  短路:按照GB/T 36276-2018中A.2.14的短路试验步骤,将电池单体正、负极经外部短路10min, 不应起火、爆炸。

  5.1.3 为尽量减少可燃物,要求单体电池的壳体采用阻燃材料,阻燃等级不低于V-0。V-0级标 准,在UL94标准中最高等级标准,即:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭;不 能有燃烧物掉下。 铝制或钢制硬壳电池上部有泄压阀,其发生热失控的时间较长。软体电池上没有泄压阀,热失 控时体积膨胀较大,产生的可燃气体可能在瞬间释放,来不及稀释,会影响灭火效果,或高浓度可 燃气体造成爆炸等次生影响。因此,本标准规定,宜采用硬壳电池,如采用软体磷酸铁锂储能电池, 设备厂家宜将软体电池密封在硬壳模块内。

  3)GB 3805-83《安全电压》规定我国安全电压额定值的等级为42V、36V、24V、12V和6V。电 池模块电压越高,往往意味着电池单体串联的数量越多,重量和体积也越大,影响运维安全和效率, 因此限定电池模块的标称电压不宜超过42V。容量型电池模块不宜超过15kWh,其目的是避免电池模 块成组太大造成能量集聚太多,如果发生热失控可能造成预制舱爆炸。

  4)GB 50148-2014《电化学储能电站设计规范》5.2.4条规定,电池组应尽量减少并联。条文 解释为:电池并联存在由于并联支路间性能(电压、内阻、能量等)的差异导致环流的存在,影响 系统的安全、可靠运行,所以设计时尽量避免电池的并联,采用合适的PCS拓扑,控制电池并联的 个数,一般不大于2。比亚迪公司提出了先串后并的要求。

  5)根据镇江用户储能电站和许继电池簇极性接反引发的火灾事故,提出电池模块正负极具备 结构性防反接功能,防止电池模块成簇接线 塑料材料的燃烧性能尽可能参照GB 8624。电器设备外壳及附件满足GB/T 5169.16,垂 直燃烧性能V-0级,和之前规定不冲突。此处未提及防爆功能,主要考虑防爆性能通过GB/T 36276 《电力储能用锂离子电池》测试,同时塑料壳体的泄爆能力优于金属壳体。

  5.2.2 电池管理系统应能够接收到气体监测系统、火灾报警系统的信号,作出相关联动控制指 令。BMS接受可燃气体探测器信号或火灾报警信号,并能联动停止电池模块运行状态,实现故障隔 离。BMS接受到可燃气体探测器第一阈值信号后,联动启动风机,关闭空调和预制舱外警示灯(暂 定),并上送至监控系统。

  5.3.1 根据国外标准规范,墙体耐火极限不低于2h。预制舱自身作为设备处理,可不要求耐火 极限,要求采用不燃材料制造,若采用保温材料,则燃烧性能应达到A级。参照国网公司《预制舱 式二次组合设备技术规范》,要求预制舱耐火极限不低于1.5h。舱内不应采用其他可燃材料增加火灾概率。电线、电缆穿过预制舱处以及预制舱内设置的排烟、通风和空气调节管道周边,应采用防 火封堵材料封堵。防火封堵材料应满足GB 23864-2009的要求。

  6.3.2 储能电站的防火间距考虑三个层级:电池预制舱自身之间的防火间距、储能电站内部电 池预制舱与其他建构筑之间的防火间距、电池预制舱与站外其他建筑之间的防火间距。 比较甲乙类卧式储罐防火间距≥0.8m。此处尽管参照卧式储罐,同时需要比较甲乙类液体卧式 储罐和储能系统火灾危险性。甲乙类液体储罐易燃易爆,但消防救援到场速度有保障。同时,建规 条文说明4.2.2注3:主要考虑一排卧式储罐中的某个罐着火,不会导致火灾很快蔓延到另一排卧式 储罐,并为灭火操作创造条件。3m的规定主要来源于既往江苏电网实践的经验。另外,美国标准中 对储能系统的防火间距也有类似规定,主要来源于针对特斯拉独立储能系统的火灾特性试验。 对储能系统成组布置的规定,目的在于既保证一定消防安全,又节约用地,方便操作管理。预 制舱式储能系统之间的防火间距,除考虑安装、检修的间距外,还要考虑避免火灾相互蔓延和便于 灭火救援。如果土地紧张,可考虑成组布置。国网江苏公司一般2个一组,每组之间采用防火墙。 国内某储能电站3个一组并排布置,其中一个发生火灾后未对其他2个造成明显影响。因此,本标准 规定电池预制舱之间的防火间距不应小于3m;当采用防火墙时,防火间距不限。防火墙长度、高度 应超出预制舱外廓各1m。 门洞口一侧防火间距为多少呢?预制舱两侧门洞口要考虑一定的泄爆功能,同时根据前期试验, 是比较重要的火焰出口。

  6.3.3 GB51048-2014《电化学储能电站防火设计规范》4.0.3中规定了户外电池装置与其他建 构筑物的防火间距,表注也针对防火间距可减少的条件进行了明确说明。实际工程中储能站用地较 为紧凑,江苏扬州下舍储能电站图审过程中,专家根据GB51048进行图审,并提出相关问题,最终 考虑采用设置防火墙解决防火间距不足的问题。 根据江苏电网实践经验,考虑一个电池预制舱着火, 不会导致火灾很快蔓延到其他建(构)筑物,并为灭火操作创造条件,电池预制舱区域与站内配电 装置室等建(构)筑物的防火间距不应小于5m,当采用防火墙时,防火间距不限。

  6.3.4 建规3.4.12条规定,厂区围墙与厂区建筑间距不宜小于5m,条文说明里明确5m是考虑本 厂区与相邻地块建筑物之间的最小防火间距要求。厂房之间的最小防火间距是10m,每方各留出一 半即为5m,也符合一条消防车道的通行宽度要求。考虑到储能电站中电池预制舱火灾危险性最高, 按围墙与电池预制舱的间距不宜小于5m考虑本储能电站与相邻地块建筑物之间的最小防火间距要 求。 建规3.4.12条条文说明中还明确:工厂建设如因用地紧张,在满足与相邻不同产权的建筑物之 间的防火间距或设置了防火墙等阻止火灾蔓延的措施时,丙丁戊类厂房可不受距围墙5m间距的限制。 故本条为“不宜小于5m”。

  6.3.5 电池预制舱与铁路、道路防火间距参照建规4.2.9条甲、乙类液体储罐与铁路、道路的 防火间距。电池预制舱与站外高层民用建筑、站外其他一、二级建筑物的防火间距参照建规4.2.1条,甲、 乙、丙类液体储罐与站外高层民用建筑不应小于40m,与站外其他一、二级建筑物的防火间距不应小 于12m,与站外三级建筑物的防火间距不应小于15m。低于甲乙类厂房与站外民用建筑要求(50m,25m) 。

  7.1.4 《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB 50229-2019第11.5.21条规定,对于丙类厂房、 仓库,消火栓灭火系统的火灾延续时间不应小于 3h;对于丁戊类厂房仓库,消火栓灭火系统的火 灾持续时间不应小于 2h。因此,参照GB 50229-2019,规定消火栓灭火系统的火灾延续时间不应小 于3.00h。 自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统和泡沫灭火系统火灾持续时间在《自动喷水灭火系统设计 规范》GB 50084、《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219、《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151 中 作了规定,但没有对磷酸铁锂电池灭火持续时间的规定。 根据国网江苏省电力有限公司课题组试验, 模块级分布式细水雾灭火系统在适宜压力、流量情况下,一般在10min内即可扑灭明火,再持续喷 放10-20min,静置12h内不会复燃,共计20-30min,考虑到消防救援队到达储能电站及救援准备时 间,细水雾灭火系统的设计火灾延续时间可按照1h计算。因此,本标准提出固定式自动喷水灭火系 统的设计火灾延续时间应根据附录A试验的相关结果确定,但不应小于1.00h。 本标准4.1.2规定了同一时间内按发生一起火灾考虑是在系统容量不超过200MW∙h这个条件下 的,当超过200MW∙h,应考虑同一时间发生多起火灾的情况。

  7.3.2 国网江苏省电力有限公司课题组做了大量试验,不同厂家的模块规格不同,其燃烧特性 也不完全相同,模块级分布式细水雾灭火系统的设计压力、设计流量也不同。因此,本标准要求灭 火系统设计参数根据本标准附录A所示的模块级磷酸铁锂电池火灾试验确定。 对于模块级分布式细水雾灭火系统,其主要特点是一个喷头保护一个模块,水雾全部喷射到模 块内部,模块外壳部分开孔,水雾从孔中溢出约25%-35%。溢出部分的水雾主要用于扑灭模块外部 的火和降温控火。 为避免可燃气体爆燃(炸)、施工吊装等因素造成电池预制舱舱体变形进而导致细水雾灭火系 统管路损坏,灭火系统主管路宜固定在舱体立柱上,或固定在电池支架上,不得固定在舱体侧面墙 体上或既固定在舱体立柱又固定在电池支架上,并在主管路进舱体处、舱内纵向和横向处增设高压 金属软管(工作压力不小于10Mp),避免舱体变形造成灭火系统管路损坏。

  7.3.3 试验(过充点燃方式)表明,当磷酸铁锂电池模块发生剧烈热失控时,发生起火概率很 大。此时,若启动灭火系统进行降温,则会最大限度控制火灾发生。因此,本标准提出防火启动条 件,但是否应用,由各单位根据现场实践情况(如电池模块质量、燃烧特性,启动灭火系统对预制 舱内电池及辅助设备的危害、经济损失等因素)自行确定。

  7.4.2 耐火电缆的选择应根据消防用电设备在火灾发生期间所需要的最少持续工作时间来确 定。本条中的“重要消防用电设备”主要指火灾时需要保持正常连续工作且持续供电时间较长的消 防水泵等设备。为“重要消防用电设备”供电的矿物绝缘类电缆可参考国际上耐火电缆试验标准, 宜选择能通过950℃、180min燃烧试验的电缆,“重要消防用电设备”的配电线路线采用此类耐火 电缆,有利于保证储能电站火灾发生时设备供电的可靠性。铜材与铝材相比,具有耐腐蚀、性能稳 定、熔点高、机械强度高等特点。为确保消防用电设备在火灾时的连续供电,消防用电设备的电线 电缆应采用铜导体。

  10.1.3 动火作业是指进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可 能产生火焰、火花和炽热表面的临时性作业。储能电站电池预制舱、变配电等设备区均为一级动火 区,动火作业应填写一级动火工作票。动作工作票和动火作业执行人、负责人、签发人、审批人的 相关要求执行现行行业标准《电力设备典型消防规程》DL 5027 10.3.2 明火熄灭后,尽量采用喷洒水雾到舱内进行降温的原因是水雾具有弥漫性,可以最大 限度充满舱内各个角落,省水且利于快速降温。

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