ICS 27.120.20 F 83 备案号：35987—2012 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T20062—2012 核电厂不间断电源系统蓄电池组 Batteries for uninterruptible power supply systems for nuclear power plants 2012-01-06发布 2012-04-06实施 国家能源局 发布 NB/T20062—2012 •次 目 前言 II 1 范围 2规范性引用文件 3.术语和定义 蓄电池类型 4 3 5 选型考虑因素. 6 6 应用考虑因素 9 7 蓄电池组的容量确定 12 8 调试 17 9 维护和试验 18 附录A（资料性附录） 本标准与ANSI/IEEE 1184-2006相比的结构变化情况及技术性差异...．29 附录B（规范性附录） 铅酸蓄电池技术特性 33 附录C（规范性附录） 镍蓄电池技术特性 39 附录D（规范性附录） 使用寿命. 41 附录E（规范性附录） 维护和试验周期. 44 参考文献 46 NB/T20062—2012 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准参考ANSI/IEEE1184一2006《不间断电源系统蓄电池组使用导则》编制。 本标准与ANSI/IEEE1184—2006相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与ANSI/IEEE1184 一2006的章条编号对照一览表。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：中广核工程有限公司。 本标准主要起草人：蔡宇、王晓磊、马斌博、周维、张林。 II NB/T20062—2012 核电厂不间断电源系统蓄电池组 1范围 本标准规定了核电厂不间断电源（UPS）系统蓄电池组的选择、安装设计、安装、维护和试验的方 法，并给出了UPS蓄电池充电、整流装置与蓄电池设备选型之间的关系。 本标准适用于核电厂UPS系统蓄电池组的选型、安装、维护和试验。 本标准不适用于UPS元器件的设计，也不适用于直流输出整流装置的后备蓄电池。 本标准将现有的蓄电池划分为以下三种类型： 排气式铅酸蓄电池（VLA）； 一阀控式铅酸蓄电池（VRLA）； 镉镍蓄电池（Ni-Cd）。 本标准对每种类型蓄电池技术特点及设计要点进行了描述以方便用户使用。 2规范性引用文件 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。 凡是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/T12788 核电厂安全级电力系统准则 GB/T13286核电厂安全级电气设备和电路独立性准则 GB/T13625核电厂安全系统电气设备抗震鉴定 NB/T20028.1核电厂用蓄电池第1部分：容量确定 NB/T20028.2核电厂用蓄电池第2部分：安装设计和安装准则 NB/T20028.4核电厂用蓄电池第4部分：维护、试验和更换方法 NB/T20080核电厂安全级蓄电池质量鉴定 IEEE1187 固定型阀控式铅酸蓄电池组安装设计和安装准则（IEEErecommendedpracticefor installation design and installation of valve-regulated lead-acid storage batteries for stationaryapplications) IEEE1188固定型阀控式铅酸蓄电池组的维护、试验和更换推荐规程[IEEErecommendedpractice for maintenance, testing,and replacement of valve-regulated lead-acid (vRLA) batteries for stationaryapplications] 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 调试commissioning 蓄电池组在使用之前的准备过程，目的是为了确保部件、子系统或系统满足设计和用户意图。 3. 2 1 NB/T20062—2012 循环cycle 电池放电然后紧接着完整的再充电过程。深放电周期是将蓄电池放出80%或以上的额定容量并再充 电的过程。 3. 3 循环使用cycling 蓄电池进行重复的充电和放电。在某些应用领域经受多次深循环的能力是确定蓄电池组性能的方法 之一。 3. 4 放电深度depthofdischarge 满充电的蓄电池在指定放电率下放出的电量（以安培小时表示）占额定容量的百分比。 3. 5 均衡充电电压equalizingvoltage 高于浮充电压的充电电压，采用该电压进行充电可以修正蓄电池组中各单体蓄电池在运行期间可能 发生的电压、比重或充电状态的不均衡。 3. 6 浮充电运行floatservice 蓄电池组持续在指定充电电压下维持完全充电状态并延长蓄电池寿命的运行状态。 3.7 阻值ohmicvalue 蓄电池内部的电阻或阻抗值，可作为判断蓄电池组健康状况的要素之一。 3. 8 额定容量ratedcapacity 供的容量，一般以安培小时表示。 3. 9 温度补偿充电temperature-compensatedcharging 在充电过程中测量蓄电池的温度并根据温度变化按比例调整充电电压的充电技术。 3.10 阀控式铅酸蓄电池（VRLA） valve-regulatedlead-acid(VRLA)cell 阀控式铅酸蓄电池单体能够使内部产生的氧气再化合并抑制氢气的产生，从而限制了水的消耗。 3.11 排气式铅酸蓄电池（VLA）ventedlead-acid(VLA）celI 单体电池内电解和蒸发的产物允许直接释放到大气中的铅酸蓄电池。这种蓄电池通常也被称为富液 式。 3.12 镐镍蓄电池 nickel-cadmium cell 正极活性物质主要由镍制成、负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。 3.13 指示电池pilotcell 在电池组中所选择的用来评估或表征电池组参数平均状态的电池。 3.14 安全级（1E级） class 1E 2 NB/T20062-2012 反应堆或核电厂电气设备和系统的一个安全级别，这些设备和系统是完成反应堆紧急停堆、安全壳 隔离、堆芯冷却以及安全壳和反应堆排出热量所必需的，或者是防止放射性物质向环境大量排放所必需 的。 3.15 不间断电源（UPS） uninterruptiblepowersupply(UPs) 通过使用储能装置作为后备电源，能够提供高质量和持续交流电源的装置或系统。 4蓄电池类型 4.1概述 蓄电池组的最小单位是单体电池，一个单体电池由以下基本部件组成： 一壳体； 正极板； 一隔板； 负极板； 电解质； 蓄电池盖： 带有阻燃器的排气孔或安全阀： 极板组汇流排，端子极柱以及其他载流元件。 以上部件可通过不同的设计和利用方式来优化蓄电池在各种工况下的性能（见附录B和附录C）。 4.2蓄电池的用途分类 结合不同的放电时间，蓄电池的用途主要分为以下三类： a) 长时间放电（如通信或低放电率）蓄电池：用于后备负荷相对稳定的情况，蓄电池应为这些负 荷供电至少3h；长时间放电的蓄电池极板相对较厚； b) 中等时间放电（如开关柜或控制）蓄电池：与长时间放电蓄电池组类似，但应有额外的设计特 性以改进其导电性；在UPS应用中，这种蓄电池最适用的放电时间为1h～3h之间； 短时间放电（如UPS或高放电率）蓄电池：应用于需要在相对较短的时间内提供大功率的工况， c) 短时放电蓄电池的极板相对较薄；这种蓄电池最适用的放电时间在1h及1h以下。 除了用于固定型后备且浮充电运行的蓄电池以外，还有多种可用于其他用途的蓄电池。这些蓄电池 很少应用于UPS中。 4.3排气式铅酸蓄电池（VLA） 4.3.1概述 排气式铅酸蓄电池的极板紧凑排列，被液态的电解质完全覆盖（浸没）。电解质与极板保持均匀接 触。由于内阻较低，这种蓄电池能提供短时的大电流，提供的电流大小取决于极板的厚度及其他因素（见 附录B）。 4.3.2电压 排气式铅酸蓄电池的开路电压随蓄电池的电解质比重和温度的变化而变化。开路电压随着电解质比 重的增加而增加，随温度的升高而减小，变化范围一般在2.06V/单体2.10V/单体之间。通常情况下， NB/T20062-—2012 完全充电的排气式铅酸蓄电池单体的开路电压约为2.10V。结合蓄电池的设计、温度以及制造厂的建议， 浮充电压的设置范围为2.15V/单体～2.30V/单体。 4.3.3构造 铅酸蓄电池按照极板的构造和极板中的板栅合金元素类别（如果有的话）来分类。为提高包括循环 和寿命等性能新增了多种设计。然而，每种类型的蓄电池设计都有其局限性使其只适用于特定的领域。 4.4阀控式铅酸蓄电池（VRLA） 4.4.1概述 阀控式铅酸蓄电池除了安全阀以外整体是密封的，这个安全阀在蓄电池内部压力过大时才打开并释 放内压。这种蓄电池能够使内部生成的气体再化合，从而限制了水的损耗。在正极板附近产生的氧气被 输送到负极板，并在负极板上发生再化合反应。安全阀控制调节着内部气压以使再化合的效率达到最优， 这就是术语“阀控”的由来。 阀控式铅酸蓄电池对高温及不恰当使用更加敏感，在极端情况下可能导致热失控（见5.4.3；阀控 式铅酸蓄电池的构造见附录B）。 4.4.2电压 阀控式铅酸蓄电池的开路电压随蓄电池的电解质比重和温度的变化而变化。开路电压随比重的增加 而增加，随温度的升高而减小，变化范围一般在2.06V/单体～2.17V/单体之间。