《高電壓感應(yīng)加熱熔鹽裝置》

ICS25.180.10

CCSK61

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIECCPAXXX—2023

高電壓感應(yīng)加熱熔鹽裝置

Highvoltageinductionheatingmoltensaltinstallations

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)工業(yè)節(jié)能與清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CIECCPAXXX—2023

高電壓感應(yīng)加熱熔鹽裝置

1范圍

本文件規(guī)定了可直接接入高電壓電網(wǎng)運(yùn)行的，利用電磁感應(yīng)加熱原理對(duì)熔鹽快速加熱的

裝置（稱為高電壓感應(yīng)加熱熔鹽裝置，以下簡(jiǎn)稱感應(yīng)加熱熔鹽裝置）的組成部分、技術(shù)要求、

試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。

本文件適用于接入電壓6kV及以上、加熱功率500kW及以上的適用于熔鹽儲(chǔ)熱儲(chǔ)能領(lǐng)域

的高效、穩(wěn)定的感應(yīng)加熱熔鹽裝置。

本文件不適用于通過降壓變壓器或者感應(yīng)加熱電源，將電網(wǎng)電壓降低后再輸出到感應(yīng)加

熱體的感應(yīng)加熱熔鹽裝置。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期

的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改單）適用于本文件。

GB/T156標(biāo)準(zhǔn)電壓

GB/T311.1-2012絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則

GB/T39063.6kV～40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備

GB/T4879防銹包裝

GB/T5048防潮包裝

GB5226.1機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件

GB/T5465.2電氣設(shè)備用圖形符號(hào)第2部分：圖形符號(hào)

GB/T5959.1-2019電熱和電磁處理裝置的安全第1部分：通用要求

GB5959.3-2008電熱裝置的安全第3部分：對(duì)感應(yīng)和導(dǎo)電加熱裝置以及感應(yīng)熔煉裝

置的特殊要求

GB/T7251.1-2013低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則

GB/T10066.1-2019電熱和電磁處理裝置的試驗(yàn)方法第1部分：通用部分

GB/T10067.1電熱和電磁處理裝置基本技術(shù)條件第1部分：通用部分

GB/T11022-2011高壓交流開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求

GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差

GB/T12668.3-2003調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)第3部分：電磁兼容性要求及其特定的試驗(yàn)方

法

GB/T13306標(biāo)牌

GB/T13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波

GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡

GB/T15945電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差

GB/T20626.1特殊環(huán)境條件高原電工電子產(chǎn)品第1部分：通用技術(shù)要求

GB/T24337電能質(zhì)量公用電網(wǎng)間諧波

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GB/T30839.1工業(yè)電熱裝置能耗分等第1部分：通用要求

GB50060-20083～110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T50065交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范

JB/T4159熱帶電工產(chǎn)品通用技術(shù)要求

3術(shù)語和定義

GB/T10067.1和GB/T30839.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

熔鹽電儲(chǔ)熱moltensaltelectricthermalstorage

利用電加熱裝置將電能轉(zhuǎn)化為熔鹽熱能，一定時(shí)間后熔鹽熱能可再次轉(zhuǎn)化利用的技術(shù)。

感應(yīng)加熱熔鹽設(shè)備（以下簡(jiǎn)稱感應(yīng)加熱設(shè)備）inductionheatingmoltensaltequipment

由一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)加熱器及其支撐（柜）以及水電連接等組成對(duì)熔鹽進(jìn)行感應(yīng)加熱的設(shè)

備。

3.2

感應(yīng)加熱熔鹽裝置inductionheatingmoltensaltinstallation

由感應(yīng)加熱設(shè)備及在操作和使用中所必須的電氣和機(jī)械附屬設(shè)備所組成的成套裝置。

3.3

感應(yīng)加熱熔鹽裝置效率efficiencyofinductionheatingmoltensaltinstallation

感應(yīng)加熱熔鹽裝置在額定工況運(yùn)行時(shí)，某一時(shí)間段內(nèi)被加熱熔鹽的有用焓增量與該裝置

的有功電耗之比。

3.4

感應(yīng)加熱熔鹽裝置能耗energyconsumptionofinductionheatingmoltensaltinstallation

感應(yīng)加熱熔鹽裝置在額定工況運(yùn)行下進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，將約定種類的單位質(zhì)量熔鹽加熱

額定溫升所需要的總能量，單位為千瓦時(shí)每噸（kW·h/t）。

注：感應(yīng)加熱熔鹽裝置能耗為裝置供電主電路輸入段計(jì)的電能消耗，其中包括：高壓感應(yīng)電源、主電

路輸電線路和感應(yīng)加熱設(shè)備的電耗，裝置機(jī)電附屬設(shè)備的電耗，如自身配套的風(fēng)冷系統(tǒng)、水冷系

統(tǒng)、電氣操作控制和測(cè)量系統(tǒng)的電耗。熔鹽循環(huán)系統(tǒng)的電耗不計(jì)入裝置能耗。

4組成部分

感應(yīng)加熱熔鹽裝置由高壓配電設(shè)備、高壓感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱設(shè)備、冷卻系統(tǒng)和控制系

統(tǒng)組成。

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冷卻系統(tǒng)

電網(wǎng)供電

高壓高壓n高壓低溫熔鹽

配電設(shè)備感應(yīng)電源感應(yīng)加熱設(shè)備高溫熔鹽

控制/監(jiān)測(cè)信號(hào)

控制系統(tǒng)

圖1感應(yīng)加熱熔鹽裝置組成

5技術(shù)要求

5.1總體要求

感應(yīng)加熱熔鹽裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“高壓小電流可降低損耗、減小線路尺寸、精簡(jiǎn)配電系

統(tǒng)”的原則，利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)高電壓部件和高溫發(fā)熱部件的電氣隔離，提高整個(gè)系統(tǒng)

的可靠性、安全性、耐用性和使用壽命。設(shè)計(jì)過程應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、簡(jiǎn)易化的原則，

器件、配件、線纜應(yīng)采用技術(shù)成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，電磁感應(yīng)部件、換熱部件及其它結(jié)構(gòu)件的設(shè)

計(jì)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化的成熟設(shè)計(jì)。

5.2環(huán)境條件

感應(yīng)加熱熔鹽裝置應(yīng)按以下環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì)：

a)海拔不超過1000m；

b)環(huán)境溫度在5℃～40℃范圍內(nèi)；

c)使用地區(qū)最濕月最大相對(duì)濕度的月平均值不大于90%，且該月每日最低溫度的月

平均值不高于25℃；

d)周圍沒有導(dǎo)電塵埃、爆炸性氣體及可能嚴(yán)重?fù)p壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體；

e)沒有明顯的振動(dòng)和顛簸；

f)使用場(chǎng)合在熱帶和高原時(shí)，應(yīng)符合GB/T20626.1和JB/T4159的規(guī)定。

5.3系統(tǒng)供電條件

電網(wǎng)條件應(yīng)滿足如下要求：

a)電壓偏差應(yīng)不超過GB/T12325規(guī)定的限值；

b)頻率偏差應(yīng)不超過GB/T15945規(guī)定的限值；

c)三相電壓不平衡度應(yīng)不超過GB/T15543規(guī)定的限值；

d)諧波電壓應(yīng)不超過GB/T14549規(guī)定的限值。

5.4溫升要求

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高壓配電設(shè)備、高壓感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱器的溫度應(yīng)符合GB/T11022-2011中4.5.2的規(guī)

定。此外，感應(yīng)加熱器內(nèi)與熔鹽接觸的管路溫度不應(yīng)超過熔鹽最高使用溫度，保溫材料溫度

不應(yīng)超過該材料長(zhǎng)時(shí)間使用的最高溫度。

5.5接地要求

高壓配電設(shè)備、高壓感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱設(shè)備的接地應(yīng)符合GB/T50065中的規(guī)定。高壓

感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱設(shè)備應(yīng)設(shè)置可靠的適用于規(guī)定故障條件的接地端子，該端子有一緊固螺

釘或螺栓用來連結(jié)接地導(dǎo)體。緊固螺釘和螺栓的直徑不應(yīng)小于12mm。接地連結(jié)點(diǎn)應(yīng)標(biāo)GB/T

5465.2中規(guī)定的“保護(hù)接地”符號(hào)。與接地系統(tǒng)連結(jié)的金屬部件和外殼應(yīng)與接地端子連結(jié)。

高壓感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱設(shè)備應(yīng)有防止觸電的保護(hù)設(shè)施，金屬結(jié)構(gòu)體的架、門和蓋等應(yīng)

可靠接地。與接地點(diǎn)相連的保護(hù)導(dǎo)體截面積應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1主接地點(diǎn)的導(dǎo)線截面積

給高壓感應(yīng)電源饋電主導(dǎo)線截面積主接地點(diǎn)的導(dǎo)線截面積

S≤16mm2S

S＞16mm2S/2，且不小于16mm2

此外，設(shè)備運(yùn)行過程中的接地阻抗，除了與電源、載流導(dǎo)體和接地系統(tǒng)所組成的回路阻

抗有關(guān)，也與設(shè)備運(yùn)行頻率有關(guān)。

5.6主回路的電氣間隙和爬電距離要求

高壓感應(yīng)電源和感應(yīng)加熱設(shè)備中高電壓回路的電氣間隙應(yīng)符合GB50060-2008中5.1.4的

規(guī)定，爬電距離應(yīng)符合7GB/T11022-2011中5.14的規(guī)定。

低壓控制回路的電氣間隙和爬電距離應(yīng)符合GB/T7251.1-2013中8.3的規(guī)定。

5.7高壓配電設(shè)備要求

高壓配電設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T3906的規(guī)定。

高壓配電設(shè)備至少應(yīng)包含高電壓隔離開關(guān)、高電壓斷路器、接地開關(guān)等部件。

為了防護(hù)和便于操作，設(shè)備內(nèi)不同元件間應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮機(jī)械聯(lián)鎖，

任何相應(yīng)開關(guān)裝置不正確的試操作不應(yīng)損壞聯(lián)鎖。

5.8高壓感應(yīng)電源要求

高壓感應(yīng)電源應(yīng)滿足GB5959.3-2008中第7章的要求。

a)設(shè)備功能：可將電網(wǎng)三相電能轉(zhuǎn)換為感應(yīng)加熱設(shè)備所需的相數(shù)、頻率和電壓的電能，

并通過調(diào)整頻率或電壓實(shí)現(xiàn)輸出功率的變化，進(jìn)而控制熔鹽的溫升；

b)為保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，應(yīng)監(jiān)測(cè)以下信號(hào)：輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸

出電流、輸出頻率、柜內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)溫度、控制電源狀態(tài)；

c)電源應(yīng)具備以下基本保護(hù)功能：輸入瞬態(tài)過電壓保護(hù)、輸入工頻過電壓保護(hù)、欠電

壓保護(hù)、輸入過電流保護(hù)、輸出瞬態(tài)過電壓保護(hù)、輸出過電流保護(hù)、輸出短路保護(hù)、

柜內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)過溫保護(hù)、冷卻系統(tǒng)故障、控制系統(tǒng)故障；

d)諧波要求：高壓感應(yīng)電源的諧波發(fā)生量應(yīng)符合GB/T14549的規(guī)定，間諧波發(fā)生量

應(yīng)符合GB/T24337的規(guī)定；

e)外殼防護(hù)：電源設(shè)備的外殼防護(hù)視現(xiàn)場(chǎng)情況而定，一般不低于IP20；

f)效率：滿功率運(yùn)行時(shí)效率應(yīng)不低于97%，在輸出功率不低于額定功率的20%時(shí)，

電源效率應(yīng)不低于95%；

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g)功率因數(shù)：滿功率運(yùn)行時(shí)，電源進(jìn)線處功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95；輸出電壓：應(yīng)符合

GB/T156中電氣設(shè)備的最高電壓值的規(guī)定；

h)電磁兼容：高壓感應(yīng)電源的抗擾度應(yīng)符合GB/T12668.3-2003中第5章的規(guī)定，發(fā)

射應(yīng)符合GB/T12668.3-2003中第6章的規(guī)定；

i)顯示功能：電源應(yīng)具有顯示輸出電壓、輸出電流、輸出頻率、關(guān)鍵點(diǎn)溫度和電源內(nèi)

部整定參數(shù)的功能；

j)功能接地：電源應(yīng)設(shè)置屏蔽功能（如抗干擾等）的接地，可與安全接地點(diǎn)共用；

k)應(yīng)有防止誤操作的功能；

l)應(yīng)設(shè)有關(guān)鍵點(diǎn)超溫、冷卻系統(tǒng)故障、控制系統(tǒng)故障、過流、過載、過熱、短路、缺

相等保護(hù)功能。各種保護(hù)動(dòng)作后，能實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)記錄、事故記憶，失電時(shí)不丟失

數(shù)據(jù)；故障記錄能自動(dòng)記錄各種保護(hù)的動(dòng)作類型、動(dòng)作時(shí)間，如有條件，可實(shí)現(xiàn)故

障定位。各種故障記錄數(shù)據(jù)能調(diào)出并在顯示屏顯示。

5.9感應(yīng)加熱設(shè)備要求

感應(yīng)加熱設(shè)備可配置磁軛，用來引導(dǎo)感應(yīng)線圈外的磁通以減少漏磁通可能對(duì)周圍金屬結(jié)

構(gòu)件的加熱。磁軛設(shè)計(jì)應(yīng)避免被渦流過度加熱的風(fēng)險(xiǎn)。

5.9.1可用熔鹽要求

設(shè)備能滿足儲(chǔ)能領(lǐng)域常用熔鹽的加熱需求，如二元硝酸鹽（60%NaNO3+40%KNO3）、

三元硝酸鹽（53%KNO3+40%NaNO2+7%NaNO3）等，其余特殊鹽類的加熱可根據(jù)用戶需求

另行設(shè)計(jì)。

5.9.2熔鹽最高加熱溫度要求

根據(jù)不同組分熔鹽的理化特性，在熔鹽不分解的前提下，可將熔鹽加熱至上限使用溫度。

5.9.3與熔鹽接觸部件材質(zhì)的要求

應(yīng)充分考慮熔鹽對(duì)感應(yīng)加熱設(shè)備內(nèi)部管路、發(fā)熱器件腐蝕造成壽命降低的情況。

5.9.4保溫材料要求

感應(yīng)加熱設(shè)備中應(yīng)使用保溫材料將高溫發(fā)熱體進(jìn)行保溫，保溫材料除應(yīng)具有必要的耐火

度和保溫性能外，還應(yīng)具備較高的機(jī)械強(qiáng)度、較好的熱沖擊性能、良好的電氣絕緣性能、較

小的熱膨脹系數(shù)、足夠的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的施工性能。在條件適宜時(shí)，應(yīng)盡量使用低熱導(dǎo)

率和蓄熱量的耐火纖維、納米孔硅質(zhì)材料制品。

5.9.5熔鹽過熱風(fēng)險(xiǎn)

為了防止熔鹽在加熱過程中發(fā)生過熱分解，應(yīng)控制與熔鹽直接接觸的發(fā)熱體的溫度，直

接接觸熔鹽的發(fā)熱體的最高溫度應(yīng)低于熔鹽最高使用溫度，具體安全限值可視具體情況設(shè)

計(jì)。

5.9.6額定流量

感應(yīng)加熱設(shè)備的額定流量應(yīng)和感應(yīng)加熱熔鹽裝置的額定功率及熔鹽的額定溫升相匹配。

具體關(guān)系如式（1）所示：

P

m................................................................................(1)

CT

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式中：

m——感應(yīng)加熱設(shè)備額定質(zhì)量流量，單位為千克每秒（kg/s）；

P——熔鹽加熱裝置額定功率，單位為千瓦（kW）；

——熔鹽加熱裝置效率；

T——熔鹽額定溫升，單位為攝氏度（℃）；

C——熔鹽在溫升范圍內(nèi)的比熱容，單位為焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)]。

感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)出口壓降應(yīng)不大于200kPa。

當(dāng)感應(yīng)加熱設(shè)備停用時(shí)，內(nèi)部熔鹽介質(zhì)應(yīng)能全部排空。

5.9.7保護(hù)與監(jiān)控

應(yīng)對(duì)總進(jìn)出口熔鹽溫度、各加熱支路出口熔鹽溫度、熔鹽進(jìn)出口壓力、各加熱支路發(fā)熱

體關(guān)鍵點(diǎn)溫度、線圈溫度、絕緣體溫度、冷卻介質(zhì)溫度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障設(shè)備

安全運(yùn)行。

若因感應(yīng)加熱設(shè)備的冷卻效果不足而對(duì)工作人員或?qū)υO(shè)備的主要部件有損害時(shí)，應(yīng)發(fā)出

報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)切斷加熱電源。

在感應(yīng)加熱設(shè)備停止加熱后，感應(yīng)加熱設(shè)備的強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行，直至感應(yīng)加熱

設(shè)備內(nèi)部高溫部件冷卻至安全溫度。

5.10冷卻系統(tǒng)要求

高壓感應(yīng)電源和感應(yīng)加熱設(shè)備可采用自然冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷冷卻、水冷冷卻或其他介質(zhì)冷

卻，在額定工況運(yùn)行時(shí)，各部件溫升應(yīng)不超過溫升限值。若高壓感應(yīng)電源和感應(yīng)加熱設(shè)備均

采用水冷，且對(duì)水冷系統(tǒng)水質(zhì)、進(jìn)出口水溫、壓力等有不同要求時(shí)，它們應(yīng)分為兩個(gè)獨(dú)立的

水冷系統(tǒng)。

5.11控制系統(tǒng)要求

應(yīng)至少提供以下控制接口：

——數(shù)字量輸入（DI）：電源啟動(dòng)，電源停止；

——數(shù)字量輸出（DO）：電源運(yùn)行狀態(tài)，電源啟動(dòng)就緒，電源報(bào)警信號(hào)；

——模擬量輸入（AI）：將設(shè)定功率轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量輸入（0~20mA/4~20mA)；

——模擬量輸出（AO）：將實(shí)時(shí)運(yùn)行功率轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬量輸出（0~20mA/4~20mA)。

同時(shí)應(yīng)提供數(shù)字通訊標(biāo)準(zhǔn)接口：

6試驗(yàn)方法

6.1一般要求

感應(yīng)加熱熔鹽裝置的試驗(yàn)涉及電氣、機(jī)械、安全、能效和環(huán)保等方面。試驗(yàn)類型分為冷

態(tài)和熱態(tài)兩大類。

6.2冷態(tài)試驗(yàn)項(xiàng)目

6.2.1外觀檢查

a)高壓配電設(shè)備、高壓感應(yīng)電源的外觀檢查按照GB/T11022-2011中7.6的規(guī)定進(jìn)行；

b)感應(yīng)加熱設(shè)備的外觀檢查按照GB/T5959.1-2019中18.5的規(guī)定進(jìn)行。

6

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6.2.2絕緣電阻的測(cè)量

感應(yīng)加熱設(shè)備需使用2500V兆歐表對(duì)所有主回路帶電體對(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試方式按

照GB/T10066.1-2019中9.3的規(guī)定進(jìn)行。

6.2.3絕緣耐壓試驗(yàn)

高壓配電裝置、高壓感應(yīng)電源、感應(yīng)加熱設(shè)備的短時(shí)工頻耐受電壓應(yīng)符合GB/T

311.1-2012中6.10.4.2的規(guī)定，絕緣試驗(yàn)按照GB/T311.1-2012中的7.2進(jìn)行。

6.2.4控制電路試驗(yàn)

控制電路試驗(yàn)應(yīng)按照GB5226.1的規(guī)定進(jìn)行。

6.2.5冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)

a)首先將冷卻液的壓力調(diào)節(jié)到其規(guī)定的最低值，冷卻液在所有冷卻回路內(nèi)均應(yīng)暢通；

b)然后關(guān)閉各冷卻回路的出口，把冷卻液的壓力調(diào)節(jié)到最高規(guī)定值的1.5倍并至少保

持5min，過程中應(yīng)無冷卻液滲漏或冷卻液壓力降低等現(xiàn)象。

對(duì)不能承受該試驗(yàn)壓力的某些部件或電氣元件，應(yīng)被旁路或拆除。這些部件和裝置應(yīng)按

其設(shè)計(jì)規(guī)定，在其制造過程中匯總并單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)期間應(yīng)避免較大的壓力波動(dòng)。

6.3熱態(tài)試驗(yàn)項(xiàng)目

a)冷卻介質(zhì)入口與出口處溫度的測(cè)量；

b