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NEMA正在制定直流设备相关标准

日期:2021-05-11    来源:输配电世界

国际电力网

2021
05/11
10:08
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关键词: 美国高压直流输电 低压直流市场 高压电容器

目前美国高压直流输电尚未进入全面开发阶段,但许多专家认为很快就会有几个项目落地实施。同时,中压和低压直流市场已经开启。

图片来源:ABB

随着直流技术越来越多地融入北美电网,美国国家电气制造商协会(NEMA)已经确定了一系列直流产品设计、性能和测试要求。有关如何参与这些美国国家标准的制定,请参见下文。

低压变压器

预计在今年下半年,参与NEMA的变压器制造商将开始制定有关数据中心低压变压器的两个标准。美国的数据中心行业发展迅速,服务器和冷却设备需要直流供电,它是通过交流配电变压器和变流装置(例如配电单元(PDU)或逆变器)构成的。变压器通常为480 / 208Y或480 / 415Y,或者是在变压器次级并联的组合。这些变压器通常位于室内,有特殊的环境要求,例如温升和冷却。考虑到与服务器的信息交互和所存储数据的重要性,对变压器监控的要求也越来越高。NEMA打算针对以下方面制定标准:1)数据中心内/周围使用的变压器以及电源转换配置;2)相同应用中的低压直流变压器。

中压变压器

NEMA变压器制造商还将为解决可再生能源发电中应用的中压(MV)变压器制定标准。可再生能源项目开发商经常使用中压直流母线将太阳能光伏板直接与电池储能互连。直流母线的高低压两侧都需要升压和降压变压器(≈1kV至24 kV)。另外,电网规划人员经常使用中压直流连接负荷中心(例如,小镇/城市),以促进更灵活的潮流控制和可再生能源渗透。这种中压链路通常在24 kV到36 kV范围内。未来可再生能源项目的另一个可能是“绿氢”,其中可以利用太阳能和风能等可再生能源制备氢燃料。制备过程涉及电解,它通常使用整流变压器将电解电网的交流电转换为直流电。NEMA将基于这些应用制定有关直流变压器的共识性标准。

高压电容器

NEMA电容器制造商最近起草了有关直流电容器共识性标准的范围和大纲,为促进常规或柔性直流系统中直流侧高压电容器的规范应用,该标准旨在提供一组指导原则和测试要求。这将是直流系统中的第一个关于电容器的标准。

中高压绝缘子

NEMA绝缘子制造商最近制定了直流架空线路玻璃和陶瓷绝缘子混合使用的设计、性能和测试要求共识性标准。IEC TC 36(1990年代中期的IEC 61325)和加拿大(CSA-C1325)已经制订了相关内容的标准。与普通交流设备相比,直流系统中玻璃或陶瓷绝缘子上的电应力具有不同的特性。其中,介质需要考虑电离放电现象、需要更高的内部电阻。金具需要配备特殊的爬电保护。NEMA打算通过引入特定的型式试验和样品试验将IEC要求引入北美市场。

仪表

对供电可靠性和弹性需求的日益增长推动了分布式能源(包括可再生能源)的发展。与直流技术相关,包括太阳能光伏、电池储能和氢燃料电池等技术处于技术发展的最前沿。高效的直流服务正在成为研究热点,因此直流计量有望迅速发展。ANSI C12.32是测量直流能源和负载的相关标准。ANSI C12.32-2021已于3月4日获得批准,并将很快发布。

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