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1、绿色数据中心用飞轮储能装置目次1范围12规范性引用文件13术语和定义14环境条件34.1温度34.2相对湿度34.3大气压力34.4振动与冲击45基本要求45.1外观结构45.2安全要求45.2.1电气安全45.2.2机械安全45.3性能指标要求55.4功能性要求55.4.1电气功能55.4.2通讯功能55.4.3日志记录功能56部件技术要求56.1飞轮系统构成56.2机柜66.3飞轮本体66.4真空系统66.5配电66.6参数监控模块66.6.1监测功能66.6.2保护功能77试验77.1试验分类77.2试验条件87.2.1试验用仪器仪表87.2.2要求87.3试验方法87.3.1测试电路原
2、理示意图87.3.2待机充电电压87.3.3待机充电电流87.3.4启动充电时间97.3.5再充电时间97.3.6放电电压97.3.7放电电压限值97.3.8放电电流97.3.9输出功率97.3.10噪声97.3.11放电时间97.3.12保护功能97.3.13通讯功能107.3.14接地要求107.3.15绝缘电阻107.3.16外观与结构107.3.17环境试验108检验规则118.1出厂检验128.2型式检验129附件与清单1310铭牌标识1311运输和贮存1411.1运输1411.2贮存14绿色数据中心用飞轮储能装置1 范围本标准规定了飞轮储能装置的术语和定义、环境条件、基本要求、部件
3、技术要求、试验、检验规则、附件与清单、铭牌标识、运输和贮存等。本标准适用于绿色数据中心用飞轮储能装置。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/T 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温GB/T 2423.3-2016 环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验GB/T 2423.10-2019 环境试验 第2部分：试验
4、方法 试验Fc: 振动（正弦）GB/T 7260.1-2008 不间断电源设备 第1-1部分：操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求GB/T 7260.2-2009 不间断电源设备(UPS) 第2部分：电磁兼容性(EMC)的要求GB/T 7260.3-2003 不间断电源设备(UPS) 第3部分：确定性能的方法和试验要求GB/T 7260.4-2008 不间断电源设备 第1-2部分：限制触及区使用的UPS的一般规定和安全要求GB/T 13306 标牌GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T 3859.2-2013 半导体变流器 通用要求
5、和电网换相变流器 第1-2部分：应用导则GB/T 3873-1983 通讯设备产品包装通用技术条件GB/T 5226.1-2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件GB 50171-2012 电气装置安装工程 盘、柜二次回路接线施工验收规范YD/T 282-2000 通信设备可靠性通用试验方法YD/T 983-2018 通信电源设备电磁兼容性要求及测量方法YD/T 1095-2018 通信用交流不间断电源(UPS)YD 5059-2005 电信设备安装抗震设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1飞轮储能装置 flywheel energy storage利用物
6、理方法进行储能，并通过电动/发电互逆式双向电机实现电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换和储存的装置。3.2飞轮本体 flywheel 飞轮储能装置中利用旋转来储能和释能的核心部件。一般包括圆柱形轮体、旋转轴、轴承等。3.3电枢 armature 飞轮本体储能和释能过程中，产生电动势和电磁力的部件。3.4额定转速 rated speed 飞轮本体正常工作状态下的最高转速。3.5最低放电转速 minimum discharge speed 飞轮储能装置可以放电的最低转速。3.6充电 charging 通过UPS（或公用电网）提供能量，使飞轮本体加速达到额定转速的过程。3.7待机充电 floa
7、t charging 通过UPS（或公用电网）提供能量，使飞轮本体转速维持额定转速的状态。3.8放电 discharging 在公用电网输入质量无法满足不间断电源设备（UPS）正常运行要求的情况下，由飞轮储能装置为UPS（负载）提供电力保障的过程。3.9再充电 recharging 飞轮本体放电结束后，通过UPS（或公用电网）提供能量，使飞轮本体转速加速达到额定转速的过程。3.10停机 shut down 飞轮储能装置各参数超过保护限额或系统异常时，自动切断能量输入输出回路。3.11充电电流 charging current 公用电网正常时，飞轮储能装置中的飞轮本体转速升至额定转速所需的输入电
8、流。3.12待机充电电压 float voltage 公用电网正常时，与飞轮储能装置配合使用的UPS单机整流器输出电压，或公用电网三相交流电压，作为飞轮储能装置输入待机充电电压。3.13待机充电电流 float current 公用电网正常时，在输入电压和电流满足相应的条件下，飞轮储能装置中的飞轮本体转速保持在额定转速时需要的充电电流。3.14启动充电时间 charging time at start-up 公用电网正常时，在输入电压和电流满足相应的条件下，飞轮储能装置中的飞轮本体转速从零升到额定转速的时间。3.15再充电时间 recharging time 公用电网正常时，在输入电压和电流满
9、足相应的条件下，飞轮储能装置中的飞轮本体转速从最低放电转速升到额定转速的时间。3.16飞轮真空度 flywheel degree of vacuum 飞轮本体中腔室内的气压数值。4 环境条件4.1 温度工作温度：00C400C。贮存温度：-250C550C。4.2 相对湿度工作相对湿度：5%95%（非冷凝）。贮存相对湿度：5%95%（非冷凝）。4.3 大气压力海拔高度应不超过1000m。若超过1000m时应按GB/T 3859.2的规定降容使用。4.4 振动与冲击应能承受振幅为0.35mm、频率10Hz55Hz（正弦扫频）的振动。应能承受峰值加速度150m/s2、持续时间为11ms的冲击。5
10、基本要求5.1 外观结构机柜表面应平整，边缘及开孔平滑，无毛刺、裂口。机柜各零部件配合正确，活动部件应工作灵活；紧固件、联结件应牢固无松动。机柜喷涂牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。所有标牌、标记、文字符号应清晰、正确、整齐。5.2 安全要求5.2.1 电气安全5.2.1.1 通用要求具备方便操作的总开关，可以及时切断电源。外露金属部分，应可靠接地。具备失压、过压、过流保护装置。其余未提及内容按照GB/T 5226.1电气安全要求执行。5.2.1.2 绝缘电阻电机绝缘应当满足表1的要求。表1要求现场测试的环境温度为40。在测试时，环境温度为其他值时，绝缘电阻值应当根据以下公式（1）进行
11、修正, （1）其中：Rc修正后的绝缘电阻值（环境温度为40），单位为M；Rt现场测试的绝缘电阻值，单位为M；Kt绝缘电阻温度系数；可用以下公式（2）计算：Kt=0.5（40-t）/10 （2） t现场测试的环境温度，单位为。表1 绝缘电阻部位直流试验电压/V绝缘电阻/M电机接线端子对地10001005.2.2 机械安全飞轮本体应有防护装置保护防止人员伤害。飞轮储能装置应有安装固定装置，确保在线运行安全，如地脚螺栓等部件。飞轮储能装置的外形应易于搬运，运输。应标明质量，注明装卸部分位置。5.3 性能指标要求飞轮储能装置性能指标应符合表2的要求。表2 性能指标要求序号项目技术要求备注1充电电流10
12、A100A2待机充电电压400V DC600V DC或220V AC或380V AC3待机充电电流5A4启动充电时间3000s5再充电时间1000s 6放电电压200V DC1000V DC满足部分区间即可7放电电压限值在放电电压设定值的10%范围以内或配套装置的电压窗口以内8放电电压稳压精度3%或满足配套装置的电压精度要求9噪声1m处80dB10放电时间100%负载，15s50%负载，30s25%负载，60s5.4 功能性要求5.4.1 电气功能5.4.1.1 过载能力飞轮储能装置应能输出额定功率的105%。5.4.1.2 并机功能应具备两台及多台型号规格相同的飞轮储能装置在额定功率范围内并
13、机运行功能。5.4.2 通讯功能应具备RS232或RS485等通讯接口，以实现对设备的远程监控。5.4.3 日志记录功能应具有操作、报警、故障等日志记录功能。6 部件技术要求6.1 飞轮储能装置构成飞轮储能装置主要由机柜、飞轮本体、真空系统、配电模块、参数监控模块构成。6.2 机柜6.2.1 机柜安装应满足GB 50171-2012第2章中的要求。6.2.2 机柜涂覆层应表面光洁、色泽均匀、无流挂、无露底；金属件无毛刺、无锈蚀。6.2.3 机柜门板、侧板平整，无扭曲、无变形，也不明显抖动；门板开孔均匀。6.2.4 机柜标志应齐全、清晰、色泽均匀、耐久可靠。6.2.5 机柜安装应牢固可靠，保证长途运输安全性。并预留足够的维修通道，方便检修和维护，并配置必要的通风和散热系统，保证设备安全运行。6.2.6 机柜内设备应采取相应减震措施。6.2.7 柜门应保证良好接地。6.3 飞轮本体6.3.1 飞轮本体与机柜连接应牢固可靠并在柜内留有足够维修空间。6.3.2 飞轮本体应设置相应减震措施并满足YD 5059-2005中第3章的要求。6.3.3 飞轮本体表面应做喷涂防护层，喷漆颜色应均匀、附着力强，漆膜不得有裂纹、流痕、针孔、斑点、气泡和
