现代农业示范基地农光互补光伏发电项目电气设计方案

现代农业示范基地农光互补光伏发电项目电气设计方案1.1电气一次1.1.1设计依据和原则《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》GD003-2011《高压配电装置设计技术规程》DL/T5352-2006《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997《交流电气装置的接地》DL/T621-1997《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T5390-2007《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求上述设计标准、规程及其他相关规程按照现行最新版本执行。1.1.2本地电网现状清远供电局投入近60多亿元进行电网建设和改造，使清远电网发生质的飞跃，实现了全市电网的安全稳定运行和正常供电，初步形成完整合理的供、用电网络。至2006年底，共有110千伏及以上输电线路(含电缆)1877.47千米，变电站31座、主变57台、容量359.9万千伏安。其中：220千伏线路1007.44千米，变电站座6座、主变11台、容量180万千伏安；110千伏线路870.03千米，变电站25座、主变46台、容量179.9万千伏安，到2008年6月，首座500KV贤令山站将投运。2006年直供直管部分完成供电量61.50亿千瓦时，同比增长31.08%；完成售电量57.12亿千瓦时，同比增长30.89%；供、售电量增幅继续高居全省地市局首位，实现增幅“三连冠”，供、售电量总量跻身全省第10位。全年实现线损率7.12%，电网综合电压合格率为98.57%，城网供电可靠率为99.84%，农网供电可靠率为99.13%。有力保障了清远经济社会发展和人民群众生活的用电需求，为促进清远经济跨越发展提供了可靠的电力能源。本工程项目所在地位于阳山县江英镇荣岗村。距江英镇约8公里左右，附近设有35KV变电站。1.1.3电气接入方案本工程按35KV电压等级接入附近电网35kV变电站高压侧，接入方式采用二次升压的方式即：升压至lOkV后再升压至35kV。在光伏电站内建设1座35kV开关站，电站本期出l回35kV线路接至地区电网，导线型号暂定LGJ-95，线路长度以实际探测距离为准。35kV开关站电气设备短路电流水平暂按31.5kA选择，在35kV开关站lOkV母线装设容性无功补偿装置，具体容量及形式待业主委托有资质的研究单位专题研究后确定。太阳能光伏发电系统输出的交流电分25路汇集至升压站lOkV母线侧，再由35kV升压变压器经35kV架空线送往地区电网。lOkV电气主接线形式为单母线分段接线。lOkV间隔共32回，光伏进线25回、母线PT及消谐装置l回、无功补偿2回、站用变2回、lOkV出线2回。35kV间隔共1回，出线l回。本工程考虑了整个光伏场区以及升压站的站用电系统，场用工作电源引自lOkV配电装置，备用电源引自lOkV市电，并且设两台相互明备用的630kVA低压场用变压器。1.1.4电气主接线本工程暂按35kV电压等级接入附近35kV配电站，接入万式采用二次次升压的方式。采用双分裂变压器，每2台逆变器接入一台lOkV变压器，每2台变压器接入一台馈线柜，共布置逆变器40台，IMW(0.27/0.27/lOkv)双分裂升压变压器50台，35kV变压器一座。lOkV间隔共32回，光伏进线25回、母线PT及消谐装置1回、无功补偿2回、站用变2回、lOkV出线2回。35kV间隔共1回，出线l回。接入电网电压等级为35kV，出线方式为架空。二次设备包括电站综合自动化、直流、UPS、无功补偿等设备。电站综合自动化系统包括微机保护、数据采集、事件记录和故障录波、站控层远程控制、同期功能、数据记录和处理、调度通信等功能。微机保护功能包括线路保护、变压器保护、电容器保护、低频减载等功能。1.1.5主要电气设备选择低压开关柜选择根据设计要求，共需如下参数的低压开关柜共100台。低压开关柜接入逆变器型号SG500KTL接入逆变器数量1额定交流输入输出功率500KW最大输入输出总电流1176A输入输出接线方式铜排／线缆防雷器高压防雷器、完备的防雷功能防雷失效有防雷失效功能监控单元有监控功能绝缘强度IOOOV变压器选择根据设计要求，共需如下参数的lOkV升压变压器共20台。变压器类型干式变压器变压器绕组形式双分裂变压器额定频率50Hz额定容量1MVA额定电压10.5/0.32-0.32KV额定电流16.496A空载额定变比38.5+2a{5%/0.32-0.32KV半穿越阻抗电压8%调压方式无调压范围中性点接地方式高压侧中性点不接地系统，低压侧中性点接地系统极性负极性联接组标号D,ynll-ynl共需如下参数的35kV变压器共l台。变压器类型干式变压器变压器绕组形式双分裂变压器额定频率50Hz额定容量50MVA额定电压121/10.5kV额定电流262.4空载额定变比121+8x1.25%/10.5kV半穿越阻抗电压10%调压方式无载调压调压范围121+8X1.25%中性点接地方式高压侧中性点不接地系统低压侧中性点不接地系统极性负极性联接组标号D,ynll-ynll高压开关柜选择根据设计要求，共需如下参数的馈线柜25台，出线柜2台，PT柜2台，无功补偿柜3台。馈线柜柜体参数额定电压12kV额定电流630A动稳定电流50kA（峰值）额定开断电流20kA外壳及隔室防护等级IP4X真空断路器参考型号ZN85-12额定电压12kV额定电流630A动稳定电流50kA（峰值)额定开断电流20kA外壳及隔室防护等级IP4X真空断路器参考型号ZN85-12额定电压12kV额定电流630A额定开断电流20kA（有效值）额定关合电流50kA（峰值）额定热稳定电流(4S)20kA（有效值）额定动稳定电流50kA（峰值）电流互感器额定电压12kV额定电流比100／5A(抽头50／5A)准确级及二次负荷0.5S/5P20/5P20接地刀开关额定电压12kV短路电流20kA避雷器零序互感器综合保护装置出线柜柜体参数额定电压12kV额定电流1000A动稳定电流50kA（峰值）额定开断电流20kA外壳及隔室防护等级IP4X真空断路器参考型号ZN85-12额定电压12kV额定电流1000A额定开断电流20kA（有效值）额定关合电流50kA（峰值）额定热稳定电流(4S)20kA（有效值）额定动稳定电流50kA（峰值）电流互感器额定电压1000kV额定电流比1200/5A(抽头300/5A)准确级及二次负荷0.5S/10.2S/5P20/5P20接地刀开关额定电压12kV短路电流20kA避雷器零序互感器综合保护装置（当有母线保护功能可省去）PT柜柜体参数额定电压12kV额定电流630A额定开断电流20kA外壳及隔室防护等级IP4X真空断路器参考型号ZN85-12额定电压12kV额定电流630A额定开断电流20kA（有效值）额定关合电流50kA（峰值）额定热稳定电流(4S)20kA（有效值）额定动稳定电流50kA（峰值）电压互感器额定电压12kV电压比(35/3-0.5)1(0.1/3-0.5)1(0.1/3-0.5)/(0.1/3kV)准确级0.2/3P/3P二次负载(VA)30/50/50接地刀开关额定电压12kV无功补偿柜柜体参数额定电压12kV额定电流630A动稳定电流50kA（峰值）额定开断电流20kA外壳及隔室防护等级IP4X真空断路器参考型号ZN85-12额定电压40.5kV额定电流630A额定开断电流20kA（有效值）额定关合电流50kA（峰值）额定热稳定电流(4S)20kA（有效值）额定动稳定电流50kA（峰值）电流互感器额定电压12kV额定电流比300/5A(抽头50/5A)准确级及二次负荷0.5S/5P20/5P20接地刀开关额定电压12kV短路电流20kA避雷器零序互感器综合保护装置1.1.6防雷、接地及过电压保护设计(1)防雷太阳能光伏并网电站防雷主要是防直击雷和雷电侵入波两种，防雷措施依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)、《交流电气装置的接地》(DL/T62卜1997)中有关规定设计。直击雷保护光伏电池组件边框为金属材质，将光伏电池组件边框与支架可靠连接，然后与接地网连接，为增加雷电流散流效果，可将站内所有光伏电池组件支架可靠连接。在动态无功补偿装置附近设置独立避雷针，以实现直击雷保护。电气室屋顶设置避雷带，以实现对户内设备的直击雷保护。配电装置的雷电侵入波保护为防止感应雷、浪涌等情况造成过电压而损坏并网设备，其防雷措施主要采用避雷器来保护。在开关柜内装设无间隙氧化锌避雷器对雷电侵入波和其他过电压进行保护。(2)接地充分利用每个光伏电池组件基础内的钢筋作为自然接地体，根据现场实际情况及土壤电阻率敷设不同的人工接地网，以满足接地电阻的要求。保护接地的范围根据《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)规定，对所有要求接地或接零的设备均应可靠地接地或接零。所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、架构、电缆支架、和其它可能事故带电的金属物都应可靠接地。本系统中，支架、太阳能板边框以及连接件均是金属制品，每个子方阵自然形成等电位体，所有子方阵之间都要进行等电位连接并通过引下线与接地网就近可靠连接，接地体之间的焊接点应进行防腐处理。接地电阻电站的保护接地、工作接地采用一个总的接地装置。根据《交流电气装置的接地》(DI/T621-1997)要求，高、低压配电装置共用接地系统，接地电阻要求R≤4Q。本电站拟敷设50,#5mm接地扁钢，光伏电池组件支架均可靠连接到接地网。接地扁钢敷设深度不小于0.8m。1.1.7站用电及照明本工程站用电母线引接，白天使用自发电，晚上从母线倒送电为配电室、集控室照明、检修、空调风机、UPS以及直流充电等厂用负荷供电。逆变器控制负荷电源由逆变器内部解决。照明系统采用TN-C-S系统，所有灯具外壳接有专用地线。应急照明采用灯具内自带蓄电池供电，应急照明时间不少子60分钟。在配电室内设检修箱，电源取自380V配电柜。1.2电气二次6.2.1设计依据和原则《光伏发电工程可行性研究报告编制办法（试行）》GD003-2011《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136-2001《电力装置的电测量仪表装置设计技术规范》GB/T50063-2008《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-2006《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229-2006《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2004《电力系统调度自动化设计技术规程》DL/T5003-2005《电能量计量系统设计技术规程》DL/T5202-2004《电力系统微机继电保护技术导则》DL/T769-2001《远动设备及系统第5部分传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准》DL/T667-1999《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》DL/T720-2000《电安生[19941191号电力继电保护及安全自动装置反事故措施耍点》《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）继电保护专业重点实施要求上述设计标准、规程及其他相关规程按照现行最新版本执行。1.2.2监控系统调度自动化注：调度自动化系统最终配置以接入系统审查意见为准。电厂监控系统本工程监控系统的设备配置和功能要求按无人值班设计。本工程的计算机监控系统采用分层分布开放式网络结构，主要由站控层设备、间隔层以及网络设备构成。站控层设备按工程远景规模配置，间隔层设备按工程实际建设规模配置。站控层设备主要包括：主机兼操作员站、远动通信设备、公用接口设备等，其中主机兼操作员站和远动通信设备均按单套配置，本工程不设置系统工程师维护工作站，预留系统维护接口。间隔层设备包括两部分：并网逆变测控装置和电力系统测控。并网逆变测控装置主要是采集光伏电站逆变器的运行数据和工作状态，以及现场的日照强度、风速、风向和环境温度；电力系统测控装置包括站内电气设备的测控、保护。(1)逆变器测控太阳能电池方阵和逆变器的控制系统布置就地箱式变电子设备室内，主要监视并网逆变器的运行状态。数据采集系统包括数据采集控制器、显示终端、就地测量仪表等设备。并网逆变器及电网的数据信息通过通讯的方式传输至数据采集控制器，再上传至监控系统站控层。逆变器配置防孤岛保护。逆变器本体实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪，并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。(2)站内电气设备的测控本工程配电装置、变压器、线路的测控功能由配电装置内微机型综保测控装置实现。400V设备的测控功能则由低压开关柜内的控制保护装置实现，电气设备的参数以通信的方式上传至监控系统站控层。1.2.3继电保护及安全自动装置注：继电保护的保护类型及保护配置最终需要根据接入系统审查意见确定。附主要二次设备表：继电保护线路保护设备配置柜体差动保护装置打印机调试软件其它辅材保护配置光纤差动保护配置过流保护光纤距离推荐型号WXH-823PSL646NDP715频率电压控制保护设备配置柜体解列装置设备配置打印机调试软件其它辅材继电保护线路保护设备配置柜体差动保护装置打印机调试软件其它辅材保护配置光纤差动过流保护光纤距离推荐型号WXH-823PSL646NDP715频率电压控制保护设备配置柜体解列装置打印机调试软件其它辅材保护配置低频高频低压