Page 83 - 电力与能源2023年第三期

第 44 卷 第 3 期 电力与能源
2023 年 6 月 277

DOI：10.11973/dlyny202303016

变电站钛酸锂电池并联直流电源系统消防方案研究

徐立波 ，龚 泉 ，杨思安 ，郑亚飞 ，沈诞煜 1
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（1. 上海电力设计院有限公司，上海 200025；2. 国网上海市电力公司，上海 200125；

3. 深圳市泰昂能源科技股份有限公司，广东 深圳 518057）
摘 要：为了探索钛酸锂电池取代铅酸蓄电池作为变电站直流电源系统后备电源的可行性，首先论述了钛酸
锂电池的特点，通过与铅酸蓄电池的主要技术参数进行对比，论证了钛酸锂电池的适用性。其次，介绍了某
110 kV 变电站钛酸锂电池并联直流电源系统的方案，对并联电池智能组件的组成、配置模式和布置方式进行
了阐述。最后，为进一步提升锂离子电池的安全性，提出了变电站钛酸锂电池并联直流电源系统的消防方案，
给出电池室消防配置建议，重点论述了电池柜内配置的全氟己酮自动灭火系统的组成、布置方式、分级报警策
略和联动控制方案。
关键词：直流电源系统；钛酸锂；消防方案；变电站
作者简介：徐立波（1988—），男，硕士，主要研究方向为变电站电气设计。
中图分类号：TM912.9 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2023）03-0277-05
Research on Fire Control Scheme of Parallel DC Power System

for Lithium Titanate Battery in Substation

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XU Libo ，GONG Quan ，YANG Sian ，ZHENG Yafei ，SHEN Danyu 1

（1.Shanghai Electric Power Design Institute Co.，Ltd.，Shanghai 200025，China；

2.State Grid Shanghai Municipal Electric Power Company，Shanghai 200125，China；

3.Shenzhen Taiang Energy Technology Co.，Ltd.，Shenzhen 518057，Guangdong Province，China）

Abstract：This paper explored the replacement of lead-acid battery by lithium titanate battery as the backup
power supply of DC power system in substation. Firstly，the characteristics of lithium titanate battery were dis⁃

cussed . By comparing the main technical parameters of lead-acid battery，the applicability of lithium titanate bat⁃
tery was demonstrated. Secondly，the scheme of parallel DC power system in a 110 kV substation was intro⁃

duced，and the composition，configuration mode and layout of parallel battery intelligent components were de⁃

scribed. Finally，in order to further improve the safety of lithium ion batteries，a fire control scheme for the substa⁃

tion lithium titanate battery in parallel DC power supply system was proposed，and suggestions on the fire control

configuration of the battery room were given. The composition，arrangement，hierarchical alarm strategy and co⁃

ordinated control scheme of the perfluorohexanone automatic fire extinguishing system configured in the battery
cabinet were emphatically discussed.

Key words：DC power system，lithium titanate，fire control scheme，substation

变电站直流电源系统的后备电池通常采用阀 池，在电力储能和电动汽车领域已有广泛应用，其
控式密封铅酸蓄电池，其具有工作稳定、性能可靠、 主要指标显著优于铅酸蓄电池 ［2-3］ 。近年来偶有
价格便宜等优点，但同时存在寿命短、维护工作量 发生的磷酸铁锂储能电站安全事故影响了其在变
大、工作电流范围小、有氢气析出、对运行环境温度 电站的推广应用 。
［4］
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要求高等缺点 。此外，阀控式密封铅酸电池内部 钛酸锂电池采用钛酸锂作为负极材料，具有
含有重金属，如处理不当易产生土壤环境污染。 远高于形成固体电解质界面（SEI）膜和锂枝晶的
［5］
磷酸铁锂电池是近期发展起来的新型二次电 锂嵌入/脱嵌电压，因而具有良好的安全特性 。