現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目電氣設(shè)計方案

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范基地農(nóng)光互補光伏發(fā)電項目電氣設(shè)計方案1.1電氣一次1.1.1設(shè)計依據(jù)和原則《光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法（試行）》GD003-2011《高壓配電裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5352-2006《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB50217-2007《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T620-1997《交流電氣裝置的接地》DL/T621-1997《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002《火力發(fā)電廠和變電站照明設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5390-2007《“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求”繼電保護實施細則》《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》（試行）繼電保護專業(yè)重點實施要求上述設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)程按照現(xiàn)行最新版本執(zhí)行。1.1.2本地電網(wǎng)現(xiàn)狀清遠供電局投入近60多億元進行電網(wǎng)建設(shè)和改造，使清遠電網(wǎng)發(fā)生質(zhì)的飛躍，實現(xiàn)了全市電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和正常供電，初步形成完整合理的供、用電網(wǎng)絡(luò)。至2006年底，共有110千伏及以上輸電線路(含電纜)1877.47千米，變電站31座、主變57臺、容量359.9萬千伏安。其中：220千伏線路1007.44千米，變電站座6座、主變11臺、容量180萬千伏安；110千伏線路870.03千米，變電站25座、主變46臺、容量179.9萬千伏安，到2008年6月，首座500KV賢令山站將投運。2006年直供直管部分完成供電量61.50億千瓦時，同比增長31.08%；完成售電量57.12億千瓦時，同比增長30.89%；供、售電量增幅繼續(xù)高居全省地市局首位，實現(xiàn)增幅“三連冠”，供、售電量總量躋身全省第10位。全年實現(xiàn)線損率7.12%，電網(wǎng)綜合電壓合格率為98.57%，城網(wǎng)供電可靠率為99.84%，農(nóng)網(wǎng)供電可靠率為99.13%。有力保障了清遠經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾生活的用電需求，為促進清遠經(jīng)濟跨越發(fā)展提供了可靠的電力能源。本工程項目所在地位于陽山縣江英鎮(zhèn)榮崗村。距江英鎮(zhèn)約8公里左右，附近設(shè)有35KV變電站。1.1.3電氣接入方案本工程按35KV電壓等級接入附近電網(wǎng)35kV變電站高壓側(cè)，接入方式采用二次升壓的方式即：升壓至lOkV后再升壓至35kV。在光伏電站內(nèi)建設(shè)1座35kV開關(guān)站，電站本期出l回35kV線路接至地區(qū)電網(wǎng)，導(dǎo)線型號暫定LGJ-95，線路長度以實際探測距離為準(zhǔn)。35kV開關(guān)站電氣設(shè)備短路電流水平暫按31.5kA選擇，在35kV開關(guān)站lOkV母線裝設(shè)容性無功補償裝置，具體容量及形式待業(yè)主委托有資質(zhì)的研究單位專題研究后確定。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的交流電分25路匯集至升壓站lOkV母線側(cè)，再由35kV升壓變壓器經(jīng)35kV架空線送往地區(qū)電網(wǎng)。lOkV電氣主接線形式為單母線分段接線。lOkV間隔共32回，光伏進線25回、母線PT及消諧裝置l回、無功補償2回、站用變2回、lOkV出線2回。35kV間隔共1回，出線l回。本工程考慮了整個光伏場區(qū)以及升壓站的站用電系統(tǒng)，場用工作電源引自lOkV配電裝置，備用電源引自lOkV市電，并且設(shè)兩臺相互明備用的630kVA低壓場用變壓器。1.1.4電氣主接線本工程暫按35kV電壓等級接入附近35kV配電站，接入萬式采用二次次升壓的方式。采用雙分裂變壓器，每2臺逆變器接入一臺lOkV變壓器，每2臺變壓器接入一臺饋線柜，共布置逆變器40臺，IMW(0.27/0.27/lOkv)雙分裂升壓變壓器50臺，35kV變壓器一座。lOkV間隔共32回，光伏進線25回、母線PT及消諧裝置1回、無功補償2回、站用變2回、lOkV出線2回。35kV間隔共1回，出線l回。接入電網(wǎng)電壓等級為35kV，出線方式為架空。二次設(shè)備包括電站綜合自動化、直流、UPS、無功補償?shù)仍O(shè)備。電站綜合自動化系統(tǒng)包括微機保護、數(shù)據(jù)采集、事件記錄和故障錄波、站控層遠程控制、同期功能、數(shù)據(jù)記錄和處理、調(diào)度通信等功能。微機保護功能包括線路保護、變壓器保護、電容器保護、低頻減載等功能。1.1.5主要電氣設(shè)備選擇低壓開關(guān)柜選擇根據(jù)設(shè)計要求，共需如下參數(shù)的低壓開關(guān)柜共100臺。低壓開關(guān)柜接入逆變器型號SG500KTL接入逆變器數(shù)量1額定交流輸入輸出功率500KW最大輸入輸出總電流1176A輸入輸出接線方式銅排／線纜防雷器高壓防雷器、完備的防雷功能防雷失效有防雷失效功能監(jiān)控單元有監(jiān)控功能絕緣強度IOOOV變壓器選擇根據(jù)設(shè)計要求，共需如下參數(shù)的lOkV升壓變壓器共20臺。變壓器類型干式變壓器變壓器繞組形式雙分裂變壓器額定頻率50Hz額定容量1MVA額定電壓10.5/0.32-0.32KV額定電流16.496A空載額定變比38.5+2a{5%/0.32-0.32KV半穿越阻抗電壓8%調(diào)壓方式無調(diào)壓范圍中性點接地方式高壓側(cè)中性點不接地系統(tǒng)，低壓側(cè)中性點接地系統(tǒng)極性負極性聯(lián)接組標(biāo)號D,ynll-ynl共需如下參數(shù)的35kV變壓器共l臺。變壓器類型干式變壓器變壓器繞組形式雙分裂變壓器額定頻率50Hz額定容量50MVA額定電壓121/10.5kV額定電流262.4空載額定變比121+8x1.25%/10.5kV半穿越阻抗電壓10%調(diào)壓方式無載調(diào)壓調(diào)壓范圍121+8X1.25%中性點接地方式高壓側(cè)中性點不接地系統(tǒng)低壓側(cè)中性點不接地系統(tǒng)極性負極性聯(lián)接組標(biāo)號D,ynll-ynll高壓開關(guān)柜選擇根據(jù)設(shè)計要求，共需如下參數(shù)的饋線柜25臺，出線柜2臺，PT柜2臺，無功補償柜3臺。饋線柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A動穩(wěn)定電流50kA（峰值）額定開斷電流20kA外殼及隔室防護等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A動穩(wěn)定電流50kA（峰值)額定開斷電流20kA外殼及隔室防護等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA（有效值）額定關(guān)合電流50kA（峰值）額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA（有效值）額定動穩(wěn)定電流50kA（峰值）電流互感器額定電壓12kV額定電流比100／5A(抽頭50／5A)準(zhǔn)確級及二次負荷0.5S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓12kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護裝置出線柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流1000A動穩(wěn)定電流50kA（峰值）額定開斷電流20kA外殼及隔室防護等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流1000A額定開斷電流20kA（有效值）額定關(guān)合電流50kA（峰值）額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA（有效值）額定動穩(wěn)定電流50kA（峰值）電流互感器額定電壓1000kV額定電流比1200/5A(抽頭300/5A)準(zhǔn)確級及二次負荷0.5S/10.2S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓12kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護裝置（當(dāng)有母線保護功能可省去）PT柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA外殼及隔室防護等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓12kV額定電流630A額定開斷電流20kA（有效值）額定關(guān)合電流50kA（峰值）額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA（有效值）額定動穩(wěn)定電流50kA（峰值）電壓互感器額定電壓12kV電壓比(35/3-0.5)1(0.1/3-0.5)1(0.1/3-0.5)/(0.1/3kV)準(zhǔn)確級0.2/3P/3P二次負載(VA)30/50/50接地刀開關(guān)額定電壓12kV無功補償柜柜體參數(shù)額定電壓12kV額定電流630A動穩(wěn)定電流50kA（峰值）額定開斷電流20kA外殼及隔室防護等級IP4X真空斷路器參考型號ZN85-12額定電壓40.5kV額定電流630A額定開斷電流20kA（有效值）額定關(guān)合電流50kA（峰值）額定熱穩(wěn)定電流(4S)20kA（有效值）額定動穩(wěn)定電流50kA（峰值）電流互感器額定電壓12kV額定電流比300/5A(抽頭50/5A)準(zhǔn)確級及二次負荷0.5S/5P20/5P20接地刀開關(guān)額定電壓12kV短路電流20kA避雷器零序互感器綜合保護裝置1.1.6防雷、接地及過電壓保護設(shè)計(1)防雷太陽能光伏并網(wǎng)電站防雷主要是防直擊雷和雷電侵入波兩種，防雷措施依據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620-1997)、《交流電氣裝置的接地》(DL/T62卜1997)中有關(guān)規(guī)定設(shè)計。直擊雷保護光伏電池組件邊框為金屬材質(zhì)，將光伏電池組件邊框與支架可靠連接，然后與接地網(wǎng)連接，為增加雷電流散流效果，可將站內(nèi)所有光伏電池組件支架可靠連接。在動態(tài)無功補償裝置附近設(shè)置獨立避雷針，以實現(xiàn)直擊雷保護。電氣室屋頂設(shè)置避雷帶，以實現(xiàn)對戶內(nèi)設(shè)備的直擊雷保護。配電裝置的雷電侵入波保護為防止感應(yīng)雷、浪涌等情況造成過電壓而損壞并網(wǎng)設(shè)備，其防雷措施主要采用避雷器來保護。在開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)無間隙氧化鋅避雷器對雷電侵入波和其他過電壓進行保護。(2)接地充分利用每個光伏電池組件基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng)，以滿足接地電阻的要求。保護接地的范圍根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DL/T621-1997)規(guī)定，對所有要求接地或接零的設(shè)備均應(yīng)可靠地接地或接零。所有電氣設(shè)備外殼、開關(guān)裝置和開關(guān)柜接地母線、架構(gòu)、電纜支架、和其它可能事故帶電的金屬物都應(yīng)可靠接地。本系統(tǒng)中，支架、太陽能板邊框以及連接件均是金屬制品，每個子方陣自然形成等電位體，所有子方陣之間都要進行等電位連接并通過引下線與接地網(wǎng)就近可靠連接，接地體之間的焊接點應(yīng)進行防腐處理。接地電阻電站的保護接地、工作接地采用一個總的接地裝置。根據(jù)《交流電氣裝置的接地》(DI/T621-1997)要求，高、低壓配電裝置共用接地系統(tǒng)，接地電阻要求R≤4Q。本電站擬敷設(shè)50,#5mm接地扁鋼，光伏電池組件支架均可靠連接到接地網(wǎng)。接地扁鋼敷設(shè)深度不小于0.8m。1.1.7站用電及照明本工程站用電母線引接，白天使用自發(fā)電，晚上從母線倒送電為配電室、集控室照明、檢修、空調(diào)風(fēng)機、UPS以及直流充電等廠用負荷供電。逆變器控制負荷電源由逆變器內(nèi)部解決。照明系統(tǒng)采用TN-C-S系統(tǒng)，所有燈具外殼接有專用地線。應(yīng)急照明采用燈具內(nèi)自帶蓄電池供電，應(yīng)急照明時間不少子60分鐘。在配電室內(nèi)設(shè)檢修箱，電源取自380V配電柜。1.2電氣二次6.2.1設(shè)計依據(jù)和原則《光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法（試行）》GD003-2011《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5136-2001《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)范》GB/T50063-2008《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》GB14285-2006《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB50217-2007《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范》GB50229-2006《電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5044-2004《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5003-2005《電能量計量系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5202-2004《電力系統(tǒng)微機繼電保護技術(shù)導(dǎo)則》DL/T769-2001《遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5部分傳輸規(guī)約第103篇繼電保護設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)》DL/T667-1999《電力系統(tǒng)繼電保護柜、屏通用技術(shù)條件》DL/T720-2000《電安生[19941191號電力繼電保護及安全自動裝置反事故措施耍點》《“防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求”繼電保護實施細則》《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》（試行）繼電保護專業(yè)重點實施要求上述設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)程按照現(xiàn)行最新版本執(zhí)行。1.2.2監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度自動化注：調(diào)度自動化系統(tǒng)最終配置以接入系統(tǒng)審查意見為準(zhǔn)。電廠監(jiān)控系統(tǒng)本工程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備配置和功能要求按無人值班設(shè)計。本工程的計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要由站控層設(shè)備、間隔層以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。站控層設(shè)備按工程遠景規(guī)模配置，間隔層設(shè)備按工程實際建設(shè)規(guī)模配置。站控層設(shè)備主要包括：主機兼操作員站、遠動通信設(shè)備、公用接口設(shè)備等，其中主機兼操作員站和遠動通信設(shè)備均按單套配置，本工程不設(shè)置系統(tǒng)工程師維護工作站，預(yù)留系統(tǒng)維護接口。間隔層設(shè)備包括兩部分：并網(wǎng)逆變測控裝置和電力系統(tǒng)測控。并網(wǎng)逆變測控裝置主要是采集光伏電站逆變器的運行數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)，以及現(xiàn)場的日照強度、風(fēng)速、風(fēng)向和環(huán)境溫度；電力系統(tǒng)測控裝置包括站內(nèi)電氣設(shè)備的測控、保護。(1)逆變器測控太陽能電池方陣和逆變器的控制系統(tǒng)布置就地箱式變電子設(shè)備室內(nèi)，主要監(jiān)視并網(wǎng)逆變器的運行狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集控制器、顯示終端、就地測量儀表等設(shè)備。并網(wǎng)逆變器及電網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息通過通訊的方式傳輸至數(shù)據(jù)采集控制器，再上傳至監(jiān)控系統(tǒng)站控層。逆變器配置防孤島保護。逆變器本體實現(xiàn)對中間電壓的穩(wěn)定，便于前級升壓斬波器對最大功率點的跟蹤，并且具有完善的并網(wǎng)保護功能，保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。(2)站內(nèi)電氣設(shè)備的測控本工程配電裝置、變壓器、線路的測控功能由配電裝置內(nèi)微機型綜保測控裝置實現(xiàn)。400V設(shè)備的測控功能則由低壓開關(guān)柜內(nèi)的控制保護裝置實現(xiàn)，電氣設(shè)備的參數(shù)以通信的方式上傳至監(jiān)控系統(tǒng)站控層。1.2.3繼電保護及安全自動裝置注：繼電保護的保護類型及保護配置最終需要根據(jù)接入系統(tǒng)審查意見確定。附主要二次設(shè)備表：繼電保護線路保護設(shè)備配置柜體差動保護裝置打印機調(diào)試軟件其它輔材保護配置光纖差動保護配置過流保護光纖距離推薦型號WXH-823PSL646NDP715頻率電壓控制保護設(shè)備配置柜體解列裝置設(shè)備配置打印機調(diào)試軟件其它輔材繼電保護線路保護設(shè)備配置柜體差動保護裝置打印機調(diào)試軟件其它輔材保護配置光纖差動過流保護光纖距離推薦型號WXH-823PSL646NDP715頻率電壓控制保護設(shè)備配置柜體解列裝置打印機調(diào)試軟件其它輔材保護配置低頻高頻低壓