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Q／GDW 10423.5-2016 电动汽车充换电设施典型设计 第5部分：电动公交车预装式模块化换电站

5. 1. 3. 2 布置

充电机柜布置方式（按车辆行驶方向配置）如下： a）左侧充电仓内布置充电机柜7面，其中每面柜配置8台15kW分箱充电机，共56台充电机； b）右侧充电仓内布置充电机柜6面，其中每面柜配置7台15kW分箱充电机，共42台充电机，

GB 1903.5-2016 食品安全国家标准 食品营养强化剂 5-胞苷酸二钠5. 1. 4. 1尺寸

组成机柜尺寸为：600×700mm高度<2200mm

组成机柜尺寸为：600×700mm高度<2200mml

5. 1. 4. 2 功能

通信柜用于采集充换电设备的状态、信息，并上传给监控系统，同时接收监控系统下达的指令 配网络交换机、24V电源模块等，应满足GB/T27930和Q/GDW235的相关规定。

维护通道宽度为800mm，用于设备维护。

充电仓采用冷热空调，在仓内温度低于5℃或高于35℃时，空调系统自动启动，以满足正常运

每个充电仓含通风管道，轴流风机3台，每台0.6kW，通风柜3台，每台0.4kW。通风口采用顶部开孔 方式，通风出口设有90度弯头加设滤网，可防止小动物、雨水进入。

每个充电仓配置2个温湿度传感器，监控充电仓内部温湿度。

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电池更换设备采用一步式换电的模式应满足Q/GDW486和IQ/GDW487的规定要求。在换电工位的两侧 各配置1台电池换电设备。每台换电设备为独立工作，整车电池更换时间不大于6分钟。电池更换设备主 要参数如下： a) 工作电源：AC380V，三相五线制； b) 整机功率：25kW； c) 单次电池箱更换数量：多箱； d) 设备竖直工作范围（距地面）：30mm2700mm； e) 单次承载能力：500kg； f) 整车更换时间：≤6min; g) 设备外形尺寸：不大于3705mm（L）×1000mm（W）×3428mm(H）； h) 每天连续工作时间：≥16小时。

换电站是为电动公交车提供电池更换服务，电池箱分布在车辆的两侧，车辆电池采用双侧更换方式。 电池箱应满足Q/GDW686标准要求。单组电池采用9箱（大电池5箱、小电池4箱）配置，单工位共配置 大箱电池70箱，小箱电池56箱，每天满足40辆公交车换电需求。

5.4应急电池更换方案

为满足站内的安全处置和应急换电的需要，配置一套应急换电设备，其中包含应急换电小车2台和 电动叉车1台。

6.1供电电源接入方案

负荷统计应包括： a）充电仓，充电机计算容量见式（3）； S=KxF/(cospxn) (3) 式中： K —一充电机的同时系数，取0.65； P 一充电机的输出功率； Cosp—功率因数，取0.95; n 一一充电机工作效率，高频开关整流充电机取0.92。 b）其它设施负荷，公交车电池换电设备，照明、空调和一体化监控房等辅助设施用电负荷见式4 S=KXF/Cosp (4)

P ——充电机的输出功率； Cos0——功率因数，取0.95。

电气配置应满足： 在换电站内设置高压开关柜、干式变压器、低压开关柜、电能计量柜等； b 短路电流控制水平：10kV、380V短路开断电流水平分别为25kA、50kA，短路开断电流及热稳 定时间不小于25kA/4s; C) 配电变压器选型：选用干式变压器，接线组别采用Dyn11，阻抗电压Uk=6.0%，变比（10±2×2.5%） kV/0.4kV，带强迫风冷增容风机及温控仪表。

站内不设集中滤波装置。应满足GB/T14549和GB/Z17625.6的相关规定

集中滤波装置。应满足GB/T14549和GB/Z17625

6.7 动力及照明系统

动力配电应满足： 动力电源采用交流380V/220V，三相四线制； 由换电站内箱变引出的电缆沿沟敷设，采用阻燃交联聚氯乙烯电力电缆； c）引至消防用电设备的电缆或导线均采用阻燃耐火电缆或铜芯塑料线。

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c）光源：照明光源以高效节能灯、细管三基色荧光灯为主，局部按装修需要选用其它类型的电光 源，换电区使用防眩LED泛光灯，室外照明选用防眩路灯： d）应急照明灯及应急疏散指示灯为连续供电时间不小于90分钟的自带蓄电池应急照明灯。事故

监控系统站控后台由数据服务器、通讯前 工作站、打印机等构成。网络设备包括网络交 信网关、网络连线、电缆等。监控系统实现功能包括充电监控功能、换电监控功能、供配电监控 防监控功能、计量功能。监控系统满足Q/GDW488的规定要求。

7.1.2充电监控功能

7.1.3换电监控功能

7. 1. 4 供配电监控系统

供配电监控系统应实现以下功能： a）遥测功能：能正确接收所有保护测控装置遥测信息；能正确接收智能外设上送的遥测信息； b) 遥信功能：能正确接收所有保护测控装置遥信信息，包括断路器位置、保护压板、开入信号、 告警信号、远方/就地等遥信状态；能正确接收智能外设上送的遥信信息； ) 遥控功能：能正确对所有保护测控装置进行断路器、压板、分复归、总复归等遥控操作； 继保管理功能：能正确进行当前定值区、指定定值区定值查询；能正确修改当前区及指定区定 值及控制字；能正确进行定值区切换操作；能正确进行压板投退操作； e) 历史告警查询：能正确对历史告警进行查询； f) 告警级别设置：能设置告警级别； g) 对时功能：能正确对系统所有保护测控装置及监控系统对时。

7.1.5安防监控系统

安防监控系统应实现： 安防监控系统通过由摄像头、门禁系统、各种报警器等装置应实现对全站主要电气设备、关键 设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备

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关键部位的要求，同时，该系统可实现换电站安全警卫的要求。摄像头等视频监控设备需严格 遵从公司企业标准《电力视频设备技术规范》”的要求。 安防监控系统监视范围如下，但不限于此： 1）站内场景情况； 2）站内变压器等重要运行设备的外观状态； 3）站内主要房间场景情况

7. 1. 6 计量系统

计量系统应满足DLT448相关规定，计量系统应包括： a）电网与换电站：在10kV配电室高压进线侧设置1块关口表，计量采集终端一套； b）电网与充换电设备：采用0.4kV低压计量方式，配置1块一体化智能表； c）电网与换电站其它设施：采用0.4kV低压计量方式，配置1块一体化智能表

7.1.7监控系统设备组屏和布置方案

监控系统设备组屏和布置方案包括： a 数据服务器、通讯前置机布置于监控室的服务器柜内，工作站、打印机布置于监控室内； 1 总交换机布置在监控室的监控柜内，充电监控系统、换电监控系统的网络交换机布置于分箱充 电机内，安防监控系统的网络交换机布置于监控室的安防柜内，通信网关布置于分箱充电机内； 其它布置为： 1）充电监控功能：分箱充电机、电池充电架内嵌监控装置； 换电监控功能：车辆导引设备中的显示设备布置在换电车间的出入口，换电机器人内嵌监 控装置； 供配电监控功能：保护测控装置布置在10kV高压开关柜内； 4) 安防监控功能：摄像头、门禁系统、各种报警器等在各区域内就地布置； 5) 计量功能：高压关口表布置于高压计量柜内，智能电表布置于分电屏内。

电源系统应包括： a）全站设置1套直流系统，给站内各类测控装置、监控系统等供电。直流系统电压推荐DC220OV， 全所事故停电按1小时考虑，配置12V蓄电池18只、直流充电及馈线各1套，直流充电及馈 线、电池等设备组2面直流柜； 全站设置1套公用的交流不停电电源系统，由2台容量为3kVA的UPS等组成。直流电源来自 直流母线，交流电源则来自交流站用电系统。交流不停电电源系统组1面屏柜。

e）数据传输安全要求应符合相关二次系统安全防护规定的要求，采取相应措施，确保安全。应根 据上级平台要求，采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边 界的安全防护。

8. 1. 1 站内布置

场地可依托城市道路布置，站区内建、构筑物与城市道路平行布置，站区两侧设置进站出入口 方向可依据现场实际情况灵活调整。道路宽度为10.Om。建设内容包括站内换电工位、监控室、 、围墙、道路等。

8. 1. 2 站区场地条件

站区场地条件应满足： a）站址正北方向为假定，采用建筑坐标系； b) 按一次征地设计； C) 场地设计为同一标高； d）场地设计标高零米以下的内容不属于本次典型设计范围。

原始资料应包括： a）站区设计基本地震加速度值按0.20g考虑，地震设防烈度按8度考虑 b）站区正常使用环境：室内为一类、室外为二a类。

8. 2站区总平面设计

8.2.1站区场地概述

场地布置在城市道路侧。站区内建、构筑物与城市道路平行布置，站区两侧设置进站出入口，道路 宽度为10.Om。换电站功能区域内的建、构筑物包括换电工位、监控室、配电室、围墙、消防沙箱等。 换电工位内设置预装式充电仓、汽车车道、一步式电池更换设备等。换电工位出入口处设置转弯场地， 转弯半径12.0m。换电工位地坪与站内行车道整体设计。

站区场地竖向布置采用平坡式，坡向城市道路侧。场地内排水坡度不小于0.5%且不大于5%。

8.2.4 道路与场地处理

换电站内行车道与换电工位区域地坪采用素混凝土地面，均按汽一15级标准荷载(20吨)重车 3建筑设计

满足GB50009、GB50016和GB50017相关规定。

8.3. 2 建、构筑物

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建、构筑物设计要求： a）站内建、构筑物主要有换电工位、装配式配电室监控室、卫生间等； b 换电工位采用装配式膜结构，外形尺寸长16m、宽12.5m、高5.5m，内部设置车道、全自动电 池更换设备、预装式充电仓等；地面采用混凝土耐磨面层重载地面； C 监控室、卫生间采用一体化装配式结构，监控室外形尺寸长9m、宽3m、高2.8m。材料及各项 性能符合国家规范要求； d) 建、构筑物火灾危险性类别为丁类，建筑耐火等级为二级

8. 4. 1设计荷载

荷载计算条件： a）恒载：根据现行GB50009的材料容重，按该荷载对结构有利和不利情况分别进行计算； b）活载：屋面（不上人）0.7kN/m； c）50年一遇基本风压值0.45kN/㎡，B类地面粗糙度：50年一遇基本雪压值0.5kN/m。

荷载计算条件： a）恒载：根据现行GB50009的材料容重，按该荷载对结构有利和不利情况分别进行计算； b）活载：屋面（不上人）0.7kN/m； c）50年一遇基本风压值0.45kN/㎡，B类地面粗糙度：50年一遇基本雪压值0.5kN/m。

8. 4. 2 设计参数

设计参数包括： a 建筑结构安全等级按二级，结构重要性系数为1.0，结构设计使用年限50年； 抗震设计主要参数：站址区抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震加速 度值取0.20g，按8度抗震措施进行设防，抗震设计应执行GB50011； C 设计环境等级条件：室内为一类、室外为二a类。

设计参数包括： 建筑结构安全等级按二级，结构重要性系数为1.0，结构设计使用年限50年； b) 抗震设计主要参数：站址区抗震设防烈度8度，建筑抗震设防类别为丙类，设计基本地震 度值取0.20g，按8度抗震措施进行设防，抗震设计应执行GB50011； 设计环境等级条件：室内为一类、室外为二a类。

换电工位主框架采用轻钢结构，钢结构执行GB50017，屋面及外维护采用满足规范要求 拉模结构。

工位主框架采用轻钢结构，钢结构执行GB50017，屋面及外维护采用满足规范要求的聚酯纤维

给排水应满足： a）给水设计采用市政自来水作为生活用水水源； b）排水设计采用雨污分流制。

a）本站建、构筑物不设计采暖系统，对室内经常有人停留、工作或冬季对室内温度有一定要求时， 采用空调供暖； b）换电工位采用自然进风，屋顶排风机排风的通风方式； c）监控室采用空调机满足室内环境要求。

10.2通风方案及设备选型

通风方案及设备选型应满足： a 换电工位采用自然进风，涡轮式通风器自然排风的通风方式排除室内余热。通风换气次数不小 于6次/h计算，设计选用无动力涡轮排风机，通风器进风口自带电动蝶阀，冬季可关闭，防 止冷风渗透； b 卫生间采用自然进风，吊顶式排气扇进行通风换气。

10.3空调配置及设备选型

监控室采用柜式风冷热泵型空调机满足室内及

监控室采用柜式风冷热泵型空调机满足室内及设备运行环

消防设计范围为站区内的整个消防系统，设计主要原则： a）换电站消防立足于自救，并按照“预防为主，防消结合"的原则进行设计； b）基于同一时间内换电站可能发生的火灾次数为一次来考虑； C）站内各建、构筑物和电气设备，按规范要求配置相应的灭火器材等。

建筑消防应满足： a）站内道路与市政道路连通，道路宽度和转弯半径满足消防车的要求； b）建、构筑物火灾危险性类别为丁类，耐火等级二级，防火分区面积均符合相关规定要求。

11.3灭火器材的设置

换电站内灭火器配置按GB50140执行。其中监控室按严重危险级配置MF/ABC5型手提式移动灭火 器，此外配置灭火沙箱、消防铅桶、消防铲等灭火器材。

11. 4. 1应急照明系统

主要出入口及监控室设应急照明灯和疏散指示灯

11.4.2火灾报警系统

在监控室设置消防控制装置，在充电仓内设置烟感报警装置。 12环境保护、水土保持与节能减排

在监控室设置消防控制装置，在 12环境保护、水土保持与节能减排

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A.1技术方案配置及指标

表A.1电动公交车换电站技术

1. 2 备用电池配置数量

(A.1) (A.2) (A.3)

3moXQktx 5=R/C N=Nxxk

式中： 每个换电工位日充电箱数，单位为箱： 每车次的装载电池箱数，单位为箱，每车9箱； k 每天有效工作时间系数，一般取0.6～1；取0.6； t一每工位对每车次平均换电时间，单位为min；取8min。 —设计每换电工位对应的充电架工位基数 C每天最大充电循环次数。取8（工作时间/电池充满时间=16/2)； ——站内总的充电架工位数量； 一—设计换电工位数，单位为工位； 换电调节系数，主要考虑来车不均匀、站内有辅助更换设备及临时换电工位等情况，可取 1.0~2.0，取1.05; 计算得： 1=9×(0.6×24×60/8)=9×108=972(箱)

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= /C=972/8=121.5(箱) I,=×ls×k=1×121.5×1.05=127.58(箱) 因每辆车配9箱电池：共需要127.58/9=14.18套电池，取整为14套电池。所以每个换电工位共需要 配置1=14x9=126箱电池，对应12组充电架。

A.1.3单个工位换电服务能力

充电仓设充电机98台QC/T 911-2013 电源车，单台容量15kWx0.8=12kW，辅助设备共计30kW，总装机容量98×12+30=1206kW。 充电机计算容量： S=KxF/ (cos(pXn) (A. 4) =0.65×1206/ (0. 95×0. 92)=896.9kVA 式中： S 一充电机的计算容量； P 一充电机的输出功率； n 一一充电机工作效率，高频开关整流充电机取0.9； K ——同时系数，取0.65； Coso——功率因数，取0. 95。

A.2.2其它设施负荷

两合公交车电池换电设备总负荷50kW，照明、空调和一体化监控房等辅助设施用电负荷60kW 数K取0.8计算。 F=Kx (50+60)=0. 8x (50+60) =88kW

S=F/Cos(0=112/0.95=92. 6kVA

GB/T 9833.2-2013 紧压茶 第2部分：黑砖茶XS=896. 9+92. 6=989.5kVA

A.2.4配电变压器容量

A.3.1短路电流控制水平