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磷酸铁锂电池储能电站消防技术与工程应用电子书

目前国内首个模组级磷酸铁锂储能电池燃烧实验和灭火实验详细介绍,首个电网侧磷酸铁锂电池储能电站三级防护体系消防方案(典型设计)和灭火救援方案介绍。

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作       者:《磷酸铁锂电池储能电站消防技术与工程应用》编委会

出  版  社:中国电力出版社有限公司

出版时间:2020-12-01

字       数:8.2万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 一般工业技术

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本书在大量试验的基础上, 提出了磷酸铁锂电池储能电站防火和灭火技术方案并行了工程应用。 本书共8 章, 分别是电化学储能发展概述、 锂离子储能电池、 电池管理系统、 电池预制舱、 储能电站防火设计、 消防系统施工与验收、 运维检修与应急处置, 以及工程应用实践案例。 本书适合磷酸铁锂电池储能电站规划设计、 施工验收、 运行检修、 应急救援领域的工程技术人员和储能电站消防上下游企业、 科研单位研发人员, 以及高等院校从事电化学储能与应用的教师和研究生阅读。<br/>【推荐语】<br/>目前国内首个模组级磷酸铁锂储能电池燃烧实验和灭火实验详细介绍,首个电网侧磷酸铁锂电池储能电站三级防护体系消防方案(典型设计)和灭火救援方案介绍。<br/>【作者】<br/>国网江苏省电力设计咨询有限公司隶属于国网江苏省电力有限公司。主要牵头人介绍如下: 陈庆,研究员级高级工程师,现任国网江苏省电力有限公司副总经理,长期担任电力系统运行管理及大型工程实施的领导工作,具有深厚的理论基础和丰富的领导经验,在电力系统继电保护、电力系统自动化和电力系统分析等专业领域有很深的造诣。参与完成了“柔性直流输电在城市供电中的研究与应用”等多个国家863项目;主持建设了“徐州星湖湾柔直与光储混联的400V主动配电网”等多个国家电网公司重大示范工程;主持完成了“多源分布式新能源发电直流供电运行控制技术研究与应用”、“新型城镇配电网及清洁能源利用模式研究”、“大型地区电网运行风险分析及应急处置关键技术研究”、“超大规模省级电网运行控制关键技术及应用”、“智能变电站多厂家配置工具集成技术研究”、“500kV变电站集中监控的研究”等多个国家电网公司科技项目研究,项目成果在国内获得大范围推广应用,经济效益和社会效益显著。获省部级一等奖2项,发表论文10余篇,发明专利4项。长期从事重大工程和科技项目管理工作,能够保证项目圆满完成。<br/>
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内容提要

版权页

编 委 会

前  言

目录

第1章 电化学储能发展概述

1.1 储能技术与发展

1.1.1 储能电站建设的必要性

1.储能对调频的作用

2.储能对调峰的作用

3.储能对事故应急的作用

1.1.2 储能技术分类

1.2 电化学储能电站介绍

1.2.1 储能电池分类与特点

1.铅酸(炭)电池

2.液流电池

3.钠硫电池

4.锂离子电池

1.2.2 电化学储能电站主要元器件

1.储能电池

2.储能逆变器(power conversion system,PCS)

3.储能变压器

4.配电装置

5.其他电气一次设备

6.电气二次设备

1.2.3 电化学储能电站火灾危险性分析

1.电池组起火

2.其他设备起火

1.3 电化学储能相关技术标准

1.3.1 IEC关于储能系统的安全标准

1.3.2 UL关于储能系统的安全标准

1.3.3 国内关于储能系统的安全标准

第2章 锂离子储能电池

2.1 锂离子电池构造与原理

2.1.1 锂离子电池构造

1.正极

2.负极

2.1.2 锂离子电池工作原理

2.2 锂离子电池热失控过程分析

2.2.1 锂离子电池热失控过程

2.2.2 锂离子电池热失控诱因

1.过充因素

2.短路因素

3.外部温度因素

4.内在因素

2.2.3 锂离子电池燃烧行为主要参量

1.热释放速率

2.气体释放速率

3.表面温升速率

4.点燃时间

2.3 锂离子电池燃烧特性

2.3.1 三元锂电池

1.单体

2.模组

2.3.2 磷酸铁锂电池

1.单体

2.模组

2.4 现有技术标准中关于锂离子电池安全性要求

2.4.1 结构安全要求

2.4.2 电池本体安全要求

2.4.3 环境安全要求

2.4.4 系统安全要求

第3章 电池管理系统

3.1 电池管理系统的定义

3.2 电池管理系统的功能

3.2.1 电池状态监测功能

3.2.2 电池状态分析功能

3.2.3 电池安全保护功能

3.2.4 能量控制管理功能

1.充电管理功能

2.放电管理功能

3.温度管理功能

4.均衡管理功能

3.2.5 信息管理功能

3.3 电池管理系统的架构

3.4 锂离子电池管理系统安全性要求

3.4.1 层级架构要求

3.4.2 测量精度要求

3.4.3 计算精度要求

3.4.4 管理功能要求

3.4.5 保护功能要求

3.5 电池管理系统的安全性提升

3.5.1 温度预警

3.5.2 可燃气体预警

3.5.3 火灾探测、红外热成像温度测温预警

3.5.4 分级预警系统

第4章 电池预制舱

4.1 电池预制舱的基本布局

4.2 电池预制舱舱体设计

4.2.1 结构设计

4.2.2 暖通设计

4.2.3 电源及照明设计

4.3 电池预制舱防火设计

4.3.1 构造要求

4.3.2 消防系统

4.3.3 通风系统

第5章 储能电站防火设计

5.1 一 般 要 求

5.2 站 址 选 择

5.3 耐 火 等 级

5.4 平 面 布 置

5.5 防 火 间 距

1.电池预制舱之间的防火间距

2.电池预制舱与站内其他建(构)筑物、设备的防火间距

3.储能电站与站外其他建筑之间的防火间距

5.6 消防给水与消火栓系统

5.6.1 消防给水系统

1.消防给水系统设置原则

2.消防水源选择原则

3.给水方式选择原则

5.6.2 消火栓给水系统

1.室外消火栓

2.室内消火栓

3.消防给水管网

4.供水设施

5.储水设施

6.系统水力计算

5.7 灭 火 设 施

5.7.1 灭火技术选择

1.国内外灭火技术现状

2.磷酸铁锂电池模组火灾特点

3.灭火剂适用性

4.灭火试验验证

5.适用的灭火技术方案

5.7.2 细水雾灭火系统

1.细水雾灭火机理

2.细水雾灭火系统组成

3.细水雾灭火系统设置方式

4.细水雾灭火系统工作原理

5.细水雾灭火系统设计要点及注意事项

5.7.3 气体灭火系统与细水雾灭火系统组合

1.系统设置方式

2.工作原理

3.设计要点及注意事项

5.8 火灾自动报警系统

5.8.1 火灾报警系统设计要点

1.区域划分

2.安装方式

5.8.2 火灾探测

5.8.3 气体探测

1.热失控阶段划分

2.联动系统信号

3.性能指标

5.8.4 消防联动控制策略

1.联动对象

2.联动策略

3.信息管理功能

5.9 消防供电与防雷接地

5.9.1 消防供电

1.消防电源

2.消防配电线路

5.9.2 防雷接地

1.防雷

2.接地

5.10 消 防 器 材

5.11 灭 火 救 援

5.12 防 火 封 堵

第6章 消防系统施工与验收

6.1 施 工 要 求

6.1.1 火灾自动报警系统

6.1.2 消防给水及消火栓系统

6.1.3 细水雾灭火系统

6.1.4 气体灭火系统

6.2 安 装 调 试

6.2.1 火灾报警及其联动控制系统

1.调试准备

2.火灾报警控制器调试

3.火灾探测器调试

4.火灾报警控制器其他现场部件调试

5.消防联动控制器调试

6.消防联动控制器现场部件调试

7.可燃气体探测器调试

8.气体灭火系统调试

9.消火栓系统调试

6.2.2 消防给水及消火栓系统

6.2.3 气体灭火系统

6.2.4 细水雾灭火系统

6.3 电池运输、存储与安装安全

6.3.1 电池装卸车、运输、搬运

6.3.2 电池模块储存

6.3.3 电池模块开箱检查

6.3.4 电池模块安装

6.4 消 防 验 收

第7章 运维检修与应急处置

7.1 运 维 检 修

7.1.1 储能电站消防管理

7.1.2 消防设施运行维护

7.2 应 急 处 置

7.2.1 储能电池灭火救援技术

1.运行检修人员现场处置建议

2.消防救援人员现场处置建议

7.2.2 火灾应急预案与应急准备

1.火灾应急预案

2.应急准备

7.2.3 火灾事故后处置

第8章 工程应用实践案例

8.1 项 目 概 述

8.2 电池预制舱消防方案

1.火灾自动报警及其联动控制系统

2.气体灭火系统

3.细水雾灭火系统

附录 预制舱式磷酸铁锂电池储能电站消防建设设施验收表

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