电动汽车充电变电站设计方案

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1、太阳能电动汽车快速充电站设计方案一项目概况太阳能电动汽车快速充电站，是以太阳能发电作为电力来源的一个电源系统，本项目 的设计充分考虑了现阶段电动汽车的市场情况以及充电站建设地点和综合功能，计划在原 立项报告初步设计方案的基础上增加新的设计内容，力争使项目完成后实用性更强、研究 内容更全面。二.设计依据太阳能电动汽车快速充电站所依据的标准GB/T 18487.1 2001电动车辆传导充电系统一般要求GB/T 18487.2 2001电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求GB/T 18487.3 2001电动车辆传导充电系统 电动车辆与交流/直流充电机（站）GB/T 18384.1

2、 2001电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置GB/T 18384.2 2001电动汽车安全要求第2部分:功能安全与故障防护GB/T 18384.3 2001电动汽车 安全要求 第3部分:人员触电防护IEC 607181997电动道路车辆的供电设备IEC 60783-1984电动道路车辆的电缆和连接UL1564工业电池充电器JB/T 10095-2008工业蓄电池充电用整流设备SAEJI772001 SAE电动车辆传导充电连接器SAEJI771999 SAE电动车辆感应充电连接器Q/GDW/T 237-2008电动汽车充电站布置设计导则Q/GDW/T XXX-2008电动汽车充电站 充电监控

3、系统Q/GDW/T 238-2008电动汽车充电站 供电系统规范Q/GDW/T 236-2008电动汽车充电站通用技术要求Q/GDW/T 233-2008电动汽车非车载充电机通用要求Q/GDW/T XXX-2008电动汽车非车载充电机试验方法Q/GDW/T 234-2008电动汽车非车载充电机电气接口规氾Q/GDW/T XXX-2008电动汽车非车载充电机通信协议Q/GDW/T XXX-2008电动汽车畜电池充电用整流设备GB/T 19939光伏系统并网技术要求GB/T 20046光伏（PV系统电网接口特性GB/Z 19964光伏发电站接入电力系统技术规疋GB50171-92电气装置安装工程盘

4、、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50065-1994交流电气装置的接地设计规范GB50054低压配电设计规范SDJ26发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程DL400继电保护和安全自动装置技术规程三、项目设计方案1 总体设计概述国家发展汽车工业发展规划的电动汽车基本是指能够进行远途运行的电动轿车和电 动大巴车。 此类电动汽车具有充电后行驶里程长， 和具有能够进行快速充电的能力。因此, 本方案的设计主要针 对这两种车型而进行。根据电动汽车蓄电池的充电特性，本方案在设 计充电桩时将按照快充和慢充两 种方式进行。考虑到由于现阶段电动汽车的普及速度还不 是很快，充电站的负荷率不可能达到最大， 而是逐

5、步缓慢上升，为充分利用太阳能资源， 减少不必要的能源浪费，在充电站的设计中采用了将太 阳能多发的电能并入电网的并网发 电方式，同时为系统还设计成在大电网停电时能够继续向局部电网 供电，因此，本项目在 设计上将体现出一个微网的概念。系统结构设计如下图。r.10KV/MOV 变压及配电I r大电逋 允见电源充电电游大巴军育続 低速充电牡低速率 充电电瀬不轿车直磴 低速无电桩充电粗滁全姑賂拎及订裁讨珅糸统畫电池组瑕冋并网 i5ES死伏电施 组杵阵列|交瓯死軸ff | |交瓯兗电粧| |交極充电柱| |交杭兌电Iff Jams 电線羟！W丄DKV电网大电流 I j K 北电电廊卜不输车宜换 快谨充电柱

6、低速帯 充电电源大巴辛白液 低审充电社尔耕车_0稅 低連充申聊大巴车宜菰 伙速丸电柱充电站以太阳能电源作为主电源，电网作为备用电源，正常工作时，太阳能电池组件 阵列所发 的电能通过双向并网逆变装置充入蓄电池组，同时，蓄电池中的电能通过交流 / 直流电源控制器为充电设备提供电源。 正常状态下交流/直流电源控制器将切入蓄电池的直 流电为充 电设备供电，当蓄电池亏电后切入交流电源为充电设备供电。当蓄电池满充后， 太阳能光伏组件方阵 所发出的电能通过双向逆变装置并入交流电网低压侧。当电网一旦发 生断电后，蓄电池中的电能将通 过双向逆变装置逆变后并入电网低压侧。充电站按照为大巴车和小轿车两和车型的充电作

7、为主要的设计，两种车型和配置大电 流快速充 电桩一套和低速率充电桩 2 套，同时为方便自带充电机的电动车充电，系统配置 了 4 套交流充电。 2.系统主电路设计系统的供电电源有三种：电网、太阳能光伏电池和蓄电池，电网供电回路直接取自1OKV配电网，通过变压器降至380V后提供给系统交流工作电源；太阳能电池供电回路主要由太阳能电池组件阵列和双向逆变器构成，蓄电池供电回路直接接至蓄电池。系统主电 路如下图所示。3 交流供电设计充电站的交流供电电源直接引自10KV配电网，系统设置一台10KV变压器将配电网的10KV 高压交流电转换成380V交流电供充电设备使用。10KV设备采用户外部置，也可 采用箱

8、变结构设 置。初步设计将充电站总用电量计量装置设置在低压侧，最终设置按最终 电力部门要求进行设计。 交流供电部分主要电气设备配置如下：序号材料名称规格型号单位数量备注1变压器SC10-500/10台110kv二相环氧树脂浇注 绝 缘双绕组干式变压器真空断路器ZW32-12/200组12隔离开关GW4-12/200组13电流互感器LZZJ-10台34电压互感器JDZ-10台15接地开关JN15-12.5台16避雷器HY5W-10KV组37交流配电柜380v台48计量柜套14. 主要电气设备选型4.1 变压器变压器选用 S10 型双绕组环氧树脂封装干式变压器，其主要参数如下序号技术参数单位1型号S

9、CB10-500/10 (6.3)2额定容量kVA5003额定工作电压高压kV10.5低压kV0.38高压分接范围% 2X 2.5%4相数相35频率Hz506阻抗电压%47联结组标号Dyn 118调压方式无励磁调压9绝缘水平LI75AC35/AC310绝缘耐热等级F级11温升限值（K）K10012局部放电Pc513外绝缘泄露比距cm/kv2.514空载损耗W116015负载损耗（75C）W426016空载电流%0.617防护等级不带外壳IP00带外壳IP2X18冷却方式AN/AF19噪音水平dB48 （声压级）70 （声功率级）20本体外形尺寸mm1480X 900X14194.2 真空断路器

10、直空断路器选用 ZW32-12 型户外柱上高压真空断路器，该设备主要用于配电网开断 关合电力系统中的负荷电流、过载电流及短路电流。使用的环境条件海拔高度不超过 2000 米周围空气温度：-45 C +40C 风速不大于 35m/s污秽等级：W级安装场所：无易燃物、爆炸危险、化学腐蚀的场所地震强度不超过8级主要特点断路器采用三相支柱式结构，具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维 护、体积 小、重量轻和使用寿命长等特点。断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，适应于高 温潮湿地区 使用。三相支柱及电流互感器采用进口户外环氧树脂固体绝缘，具有耐高低温、耐紫外 线、耐老化

11、的特点。操作机构采用小型化弹簧操作机构，分合闸能耗低；机构传动采用直动传动方式， 分合闸部 件小，可靠性高。操作机构置于密封的机构箱中，解决了机构锈蚀的问 题，提高了机构的可 靠性。断路器的分合闸操作可采用手动或电动操作及远方操作。可与控制器配套实现配 电自动化， 也可与重合器控制器配合组成重合器。断路器可以装设二相或三相 CT 供过电流自动脱扣保护和智能控制器进行信息分 析。 断路器重量100KG左右。主要技术参数序号名称单位数值1额定电压KV122额定电流A2003额定频率HZ504额定短路开断电流KA105额定峰值耐受电流KA256额定短时耐受电流KA107额定短路关合电流（峰值）KA2

12、58机械寿命次100009额疋电流开断次数次1000010工频耐压（1min）对地、相间（湿）KV34对地、相间、断口（干）42/4811雷电冲击耐受电压（峰值）KV7512额定短路开断电流开断次数次3013额定操作顺序分-0.3s-合分-180s-分合14二次回路1min工频耐压V200015重量KG704.3隔离开关GW4-12/200 户外高压隔离开关适用于三相交流 50Hz、35KV 的电力系统中，作为有电 压无负 荷情况下，分断与闭合电路的开关设备使用。使用环境条件海拔高度 iooo 3000m环境温度不高于+40C,不低于-30 C （高寒地区不低于-40 C）;风压不超过700P

13、a（相当于风速 34m/s）;地震烈度不超过 8 度；覆冰厚度不大于 10mm安装场所应无易燃、易爆危险品、化学腐蚀及剧烈振动；支柱绝缘子污秽等级：普通型为0级、防污型为U级。技术参数：项目GW4-200A额定电压曰川（KV）12高工作电压（KV）12定电流（A）2004S热稳定电流（有效值）（KA）20额疋动稳疋电流（峰值）（KA）501min工频耐压（有效值（KV对地80断口90雷电冲击电压（有效值（KV对地185断口2155. 光伏发电直流供电设计5.1 设计概述光伏发电直流供电部分主要包括光伏发电系统、储能系统和电源控制系统，各系统间 通过相关的运行状态检测系统进行协调，合理地调配电能，进行各运行方式的转换控制。光伏发电直流供电系统主要包括光伏电池组件阵列、蓄电池组及双向并网逆变装置，光伏电池组件阵列设计功率为30KW,安装于充电站构筑物顶部。储能系统的容量按照等同于日均发电 量进行配置，采用单体容量为300Ah的铅酸蓄电池，系统设计的主供电方式为太阳能供电。为节省 直流充电设备的投入，在充电设备的选型设计方面兼顾了交流和直流 的通用性，采用 270 节进行串联 组成电压为540V的蓄电池组，蓄电池组总容量为162KWh可用容量为120KWh电源控制系统包括 光伏充电控制器、光伏并网逆变器及交流充电机。 光伏充