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1、大庙镇KW光伏电站kV升压站接入发案 作者： 日期：2 大庙镇600KW光伏电站10kV升压站接入发案6.1编制依据396.2电气一次设计396.2.1光伏并网电站接入电力系统的方式396.2.2 电气主接线406.2.3主要电气设备选择416.2.5过电压保护及接地476.2.7电缆敷设与防火496.2.8电气设备布置496.2.9主要电气设备表506.3电气二次设计546.3.1电站的综合自动化系统546.3.2计算机监控系统546.3.3系统继电保护576.3.4调度自动化586.3.5直流及UPS电源系统606.3.6视频安防系统606.3.7火灾自动报警系统606.3.8环境监测系统
2、616.3.9电气二次设备布置616.3.10电气二次设备616.1编制依据项目设计遵循以下标准、规范：高压/低压预装箱式变电站选用导则（DL/T 537-2002）导体和电器选择设计技术规定（DL/T 5222-2005）电能量计量系统设计技术规程（DL/T 5202-2004）电测量及电能计量装置设计技术规程（DL/T 5137-2001）电力系统调度自动化设计技术规程（DL5003-2005）电测量及电能计量装置设计技术规程（DL/T 5137-2001）电网调度管理条例（中华人民共和国国务院令第115号）建筑设计防火规范（GB50016-2006）继电保护和安全自动装置技术规程（GB/
3、T 14285-2006）电力工程电缆设计规范（GB 50217-2007）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB/T 50062-2008）光伏系统并网技术要求（GB/T 19939-2005）光伏发电站接入电力系统技术规定（GB/T 19964-2012）电力设施抗震设计规范（GB50260-2013）3110kV高压配电装置设计规范（GB50060-2008）建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）交流电气装置的接地设计规范（GB/T50065-2011）6.2电气一次设计6.2.1光伏并网电站接入电力系统的方式根据并网光伏电站的建设规模及滁州地区的电网现状，初步确定在场内建设
4、1座10kV开关站，送入距本开关站附近的10kV电网。本光伏电站最终接入系统方案以接入系统专题报告的审查意见为准。光伏电站工程接入电力系统方式如下：光伏组件以9路0.38kV集电线路接入本项目新建的10kV开关站的10kV段母线。6.2.2 电气主接线本期工程装机容量为540KWp，拟将每0.25kWp太阳能电池与一台单机容量为60kW的逆变器组成一个光伏发电单元，每个光伏发电单元经60kW逆变器将直流电转换为低压交流电，9个光伏发电单元合用1台双分裂箱式升压变压器，电压比为0.38/10kV。6.2.2.1光伏电场电气主接线（1）逆变器与箱式变的组合方式箱式变采用型号为ZGS11-500/1
5、0kV的预装箱式升压变压器（变比为：112x2.5%/（0.38）kV），双分裂变压器低压侧各接一台600kW逆变器。每台 60kW 逆变器设一个直流配电单元，每个直流配电单元设12个回路，其中每个汇流箱各接入12个光伏组件回路。ZGS11-500/11/20.38kV变压器低压侧、逆变器直流侧接线方式见下图。图 6.1 ZGS11-500/11/20.38kV变压器 0.38kV侧接线图6.2.3主要电气设备选择由于现阶段本光伏电站接入系统设计尚未最终完成，本阶段未能开展短路电流计算，电站10kV电气设备的三相短路电流水平参数暂按31.5kA 进行电气设备选型，待接入系统审批以后，进行短路电
6、流计算之后，再进行修正。（1）10kV高压开关柜型式：10kV铠装移开式交流金属封闭开关设备型号：KYN61B-40.5额定工作电压：40.5kV额定工作电流：出线1250A；馈线630A额定短路开断电流（有效值）：31.5kA额定短路关合电流（峰值）：80kA额定动稳定电流（峰值）：80kA4s热稳定电流（有效值）：31.5kA外壳防护等级：IP3Xa）断路器型号：VJ35-40.5额定电压：40.5 kV雷电冲击耐压（全波s）：185kV1min工频耐压：95kV额定电流：出线1250A；馈线630A额定短路开断电流：31.5 kA额定短路关合电流（峰值）：80kA额定动稳定电流（峰值）：
7、80kA额定短时耐受电流/时间：31.5kA/4S固有分闸时间：0.07合闸时间：操作机构0.2操作循环：O-0.3s-CO-180s-CO机械寿命：30000次b）电流互感器型号：LZZBJ9-35kV额定电压：35kV额定频率：50HZ次级组合：0.2S/0.5/10P30/10P30/10P30、0.2S/0.5/10P30/10P30，变比组合：50A、300A、600A、800A、1000A /1Ac）避雷器型号：HY5W-51/134额定电压（有效值）：51kV系统标称电压（有效值）：40.5kV持续运行电压有效值：40.8kV直流1mA参考电压不小于：73kV雷电冲击电流残压峰值
8、： 134kV（2）箱式变为了使户外变压器安全可靠地运行和安装施工的简便，本光伏电场选用具有运行灵活、操作方便、免维修、价格性能比优越等优点的美式箱式变压器。容量及电压等级为：600kVA，1122.5%/0.38kV，接线组别为D，yn11。美式箱变可将变压器器身、开关设备、熔断器等设备均安装在同一密闭的油箱内与外界环境完全隔离，不受外部环境的影响。其操作部分在高压室进行。箱变安装在地面基座上，电缆从基座的开孔进出高低压室。A箱内变压器箱内变压器选用油浸式三相双卷自冷式升压变压器，其主要参数如下：型号：ZGS111000/36.5数量：20台额定电压高压侧：11kV低压侧：0.38kV短路阻
9、抗：Ud%=6.5无载调压：1122.5%/0.38kV联接组标号：D，yn11B11kV负荷开关为了节省投资，箱式变压器11kV高压侧装设熔断器和负荷开关，负荷开关采用进口设备，具有快速弹簧操作机构，用于终端型变压器。负荷开关浸在变压器油里，采用绝缘操作杆来操作负荷开关，可免维护。C11kV熔断器每台箱式变的高压侧装有3只插入式全范围保护熔断器，作为箱变过载和短路故障的保护元件。熔断器浸在变压器油里，采用绝缘操作杆钩住熔断器操作孔拉出熔断器管或插入熔断器管。D低压主进线断路器该元件为耐低温CW2抽出式开关（有低温试验报告），其技术特性应符合GB要求。额定电压：380V额定电流：2000A额定
10、短时耐受电流/时间：42kA/1S低压断路器可实现速断、单相接地等保护功能，并有远传接点。低压断路器分合状态应有信号上传。低压断路器脱扣线圈预留3个控制接点。最低允许工作温度-40低压侧配置两个小型配电箱，一个内置7只微型断路器（K100A一只；K50A一只；K16A三只；K10A两只），2只插座，并预留扩展空间。逆变器及箱变检修、照明、加热电源由此引出。另一个内置1只CM3塑壳断路器。照明检修变压器安装在低压室内。（3）11kV无功补偿成套装置根据无功功率分层分区平衡的原则，无功补偿的目标是使开关站一次侧功率因数达到1.0左右。由于光伏逆变器功率因数达0.99，且具有超前0.95滞后0.95
11、的功率因数调节能力，电能质量满足国家电网要求。所以本电站的无功补偿主要集中在开关站及11kV箱式变压器上。为了补偿变压器的无功损耗，减少线路的功率损耗，降低线路的电压损失，应遵循无功补偿的原则进行无功补偿。本阶段考虑在电站内11kV侧装设动态无功补偿装置。根据光伏电站接入系统推荐方案，大中型光伏电站应配置无功电压控制系统，具备无功功率及电压控制能力。根据电力调度部门指令，光伏电站自动调节其发出(或吸收)的无功功率，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。注：含配套的氧化锌避雷器、电抗器、围栏、含无功补偿装置、控制保护柜、电容器组等。6.1 消弧线圈补偿容量计算表电缆/架空线路总长度
12、电容电流IC需补偿总容量Q4/3km12.610A380kVA本工程暂考虑设置1套容量为600kVA的接地变及消弧线圈成套装置，其中消弧线圈容量取值为380kVA，最终容量根据施工图的最终阵列布置及电缆长度确定。6.2.5过电压保护及接地6.2.5.1过电压保护本电站的过电压保护及绝缘配合设计按DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合标准规范进行。（1）防直击雷保护1）光伏阵列防雷根据计算，10米高的避雷针，单针防护半径只有15米，两针之间的防雷间距也不足200米，大面积防护，须采用网点结构，布建多座避雷塔。显然，因其遮挡太阳辐射而不适宜用与光伏阵列的防雷。而阵列支架本身就是
13、金属导体，只要注意突出部位，并将支架良好接地，即可达到防雷效果。因而，大型光伏电站光伏阵列防雷宜采用此种方式。2）开关站防雷（1）直击雷保护及接地为了保证人身和设备的安全，门型构架上设置避雷器进行直击雷保护，采用在建筑屋顶设热镀锌钢带的方式进行直击雷保护，开关站内敷设以水平接地体为主，辅以垂直接地极的人工接地网，并充分利用土建金属基础钢筋作为自然接地体，接地网外缘闭合，开关站内所有电气设备均应接地，主接地网敷设于冻土层以下，接地网接地电阻满足DL/T621交流电气装置的接地要求，并将接触电势和跨步电势均限制在安全值以内。（2）过电压保护及绝缘配合原则为防止线路侵入波雷电压，在10kV母线上安装
14、有氧化锌避雷器，满足交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T620）规范要求。6.2.5.2接地系统本工程接地系统的设计应能适用于机械和电气设备的工作接地、保护接地和防雷接地的要求，并满足交流电气装置的接地设计规范GB/T50065-2011标准要求，保证跨步电压和接触电势低于最低安全水平或人身安全水平，并且在一切电气故障情况下都将整个工程设施内的电位升高降至安全范围内，避免高电位引出场外及设备损坏和人身伤亡事故。本工程接地系统主要包括以下部分：1）10kV开关站接地网本光伏发电站，对保护接地、工作接地和过电压保护接地采用一个总的接地网。其接地装置的接地电阻值要求不大于0.5。接地网采用人工接地极和自然接地极相结合的接地方式。根据交流电气装置的接地的要求，10kV开关站按复合接地网设计，水平接地体按网状布置，兼做升压变压器均压带，水平接地采用-608mm扁钢，垂直接地体为L=2500mm的63636.3镀锌角钢。水平接地体埋深在冻土层以下。所有电气设备、钢筋混凝土构架及设备支架和设备基础、网状围栏均单独、可靠地与主接地网连
