大功率太陽電池方陣測試儀

1、大功率太陽電池方陣測試儀技術(shù)規(guī)范書1 大功率太陽電池方陣測試儀總則1.1 本規(guī)范書適用于光伏發(fā)電站并網(wǎng)驗(yàn)收、風(fēng)電場接入并網(wǎng)驗(yàn)收、光伏逆變器型式試驗(yàn)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的低電壓穿越檢測平臺(tái)，包括主要設(shè)備及其輔助設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)要求。1.2 要求該檢測平臺(tái)能夠同時(shí)滿足現(xiàn)場安裝在風(fēng)電場的單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力檢測，滿足光伏發(fā)電站并網(wǎng)接入驗(yàn)收的低電壓穿越能力檢測，滿足光伏逆變器與風(fēng)電發(fā)電機(jī)組的型式試驗(yàn)的低電壓穿越試驗(yàn)檢測。1.3 本規(guī)范書所提出的是最低限度的技術(shù)要求,并未對一切技術(shù)細(xì)節(jié)做出規(guī)定,也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的條文。供方應(yīng)保證提供符合本規(guī)范書和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)

2、產(chǎn)品。2 大功率太陽電池方陣測試儀使用條件2.1環(huán)境條件a) 戶外環(huán)境溫度要求：40 50；b) 戶外環(huán)境濕度要求：090% ；c) 海拔高度： 02000米（如果超過2000米，需要提前說明）。2.2安裝方式：標(biāo)準(zhǔn)海運(yùn)集裝箱內(nèi)固定式安裝。2.3儲(chǔ)存條件a）環(huán)境溫度5050；b）相對濕度 095% 。2.4工作條件a) 環(huán)境溫度40 ºC40ºC；b) 相對濕度 10%90%，無凝露。2.5電力系統(tǒng)條件a) 電網(wǎng)電壓最高額定值為35kV，電壓運(yùn)行范圍為31.5kV40.5kV；同時(shí)也可以同時(shí)滿足10kV20kV電網(wǎng)電壓的試驗(yàn)檢測。b) 電網(wǎng)頻率允許范圍：4852Hz；c)

3、電網(wǎng)三相電壓不平衡度：<= 4%；d) 電網(wǎng)電壓總諧波畸變率：<= 5%。2.6負(fù)載條件負(fù)載包括直驅(qū)或雙饋式等風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其總?cè)萘坎淮笥?.0MVA。其控制和操作需要滿足國家關(guān)于風(fēng)電機(jī)組電電壓穿越測試與光伏發(fā)電站的相關(guān)測試規(guī)程技術(shù)要求。本檢測平臺(tái)能夠同時(shí)滿足同等條件下光伏電站或光伏逆變器的低電壓穿越能力測試。2.7接地電阻：<=5。3 大功率太陽電池方陣測試儀的技術(shù)要求3.1 結(jié)構(gòu)及原理要求根據(jù)模擬實(shí)際電網(wǎng)短路故障的要求，測試系統(tǒng)須采用阻抗分壓方式，原理如下圖1所示(以實(shí)際為準(zhǔn))。測試系統(tǒng)串聯(lián)接入風(fēng)電機(jī)組出口變壓器高壓側(cè)(35kV、20 kV、10 kV側(cè))。圖1 測試系統(tǒng)

4、原理圖3.2 測試系統(tǒng)功能要求（1）整體要求ü 測試系統(tǒng)緊湊式安裝；ü 任何測試引起的測試系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)電壓波動(dòng)均小于5%Un；ü 測試接入系統(tǒng)電壓等級：適用于35kV系統(tǒng)，如果需要可考慮兼容10kV系統(tǒng)；ü 實(shí)現(xiàn)故障類型：三相短路、任何兩相短路、單相接地；ü 電壓跌落幅度：至少可實(shí)現(xiàn)電壓跌落至90%Un、80%Un、75%Un、50%Un、35%Un、20%Un、10%Un、0%電壓跌落以及其它需要電壓跌落類型(訂貨時(shí)說明)，精度優(yōu)于3%Un(一般均優(yōu)于1%Un)；ü 故障持續(xù)時(shí)間：100ms3min任意可設(shè)；ü 電壓跌落和電

5、壓恢復(fù)均在1ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)。（2）控制系統(tǒng)要求：ü 控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)，遠(yuǎn)方控制系統(tǒng)和就地控制系統(tǒng)具有相同的功能，實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)的控制；ü 控制系統(tǒng)具備風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越測試流程，按照要求可自動(dòng)完成每個(gè)測試任務(wù)；ü 控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對測試系統(tǒng)所有斷路器、刀閘的手動(dòng)或自動(dòng)控制；ü 控制系統(tǒng)具有2路以上開出量輸出通道，用于測試開始時(shí)啟動(dòng)測量系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)；ü 控制系統(tǒng)具有2路以上開入量輸入通道，用于和測量系統(tǒng)以及外部信號(hào)進(jìn)行交互；ü 控制系統(tǒng)主界面有遙信顯示功能。（3）測量系統(tǒng)要求：ü 測量系統(tǒng)包括就地測量系統(tǒng)和遠(yuǎn)方

6、后臺(tái)兩部分；ü 測量系統(tǒng)整體精度優(yōu)于0.2級；ü 各個(gè)PT和 CT須有良好的瞬態(tài)響應(yīng)特性；ü 具有電抗器溫度測量和顯示功能；ü 測量系統(tǒng)應(yīng)能精確測量記錄試驗(yàn)過程中的全部數(shù)據(jù)，包括電壓跌落前至電壓恢復(fù)后任意時(shí)間段內(nèi)所有暫態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)過程；ü 測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備可采集16個(gè)模擬采集通道，每通道采樣頻率不低于50kHz，4個(gè)開關(guān)量輸入通道。數(shù)采設(shè)備包含后臺(tái)操作用的計(jì)算機(jī)及相關(guān)采集和分析軟件，用于完成相關(guān)計(jì)算和分析；數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有和遠(yuǎn)方通訊功能，可實(shí)時(shí)和遠(yuǎn)方后臺(tái)進(jìn)行通訊并及時(shí)將采集的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)方后臺(tái)；數(shù)據(jù)采集設(shè)備具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算和分析功能，以便

7、實(shí)時(shí)計(jì)算電流、電壓、有功功率等值并送遠(yuǎn)方后臺(tái)以曲線等類型顯示；ü 測試過程中可以監(jiān)測測試點(diǎn)處有關(guān)試驗(yàn)的各類一次、二次狀態(tài)參數(shù)，該功能可以集成在低電壓穿越檢測平臺(tái)，也可以由客戶已有的獨(dú)立采集儀器完成，但必須能夠與低電壓穿越檢測平臺(tái)的試驗(yàn)同步采樣；ü 測量系統(tǒng)至少可同時(shí)測量2組PT電壓信號(hào)和3組CT電流信號(hào)，并完成相關(guān)計(jì)算和分析（可完成風(fēng)電機(jī)組及其變壓器高低壓側(cè)和并網(wǎng)點(diǎn)的試驗(yàn)用的各類一次、二次狀態(tài)參數(shù)的測試）；ü 數(shù)據(jù)采集設(shè)備具備1路以上開關(guān)量輸入，通過開關(guān)量輸入觸發(fā)數(shù)據(jù)記錄的啟動(dòng)和停止。（4）保護(hù)功能要求：ü 具有就地和遠(yuǎn)方手動(dòng)緊急切出功能，可在任何時(shí)刻手

8、動(dòng)將測試設(shè)備從電網(wǎng)切出；ü 具有過電流保護(hù)功能，在電流超過設(shè)定值時(shí)將測試設(shè)備自動(dòng)從電網(wǎng)切出；ü 電抗器溫度過限自動(dòng)切出測試設(shè)備；ü 其它測試系統(tǒng)異常時(shí)自動(dòng)切出測試設(shè)備。3.3 測試系統(tǒng)參數(shù)表1測試系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)參數(shù)名稱單位數(shù)值1額定電壓kV10、20、352額定電流A100 3額定容量MVA64電壓跌落在1ms內(nèi)完成任何一次電壓跌落，精度優(yōu)于3%Un；電壓恢復(fù)在1ms內(nèi)完成。5電壓跌落故障持續(xù)時(shí)間100ms3min任意可設(shè)定；誤差小于10ms。4 大功率太陽電池方陣測試儀系統(tǒng)構(gòu)成檢測平臺(tái)的主設(shè)備戶內(nèi)安裝，核心部件包括電抗器組合、斷路器組合、控制系統(tǒng)、測量系統(tǒng)

9、四部分：其中電抗器采用國際知名品牌西門子或施耐德公司設(shè)計(jì)和生產(chǎn)；斷路器組合采用國際知名品牌西門子、施耐德或ABB公司產(chǎn)品。1）電抗器：限流電抗器根據(jù)接入的電網(wǎng)情況以及測試風(fēng)電機(jī)組容量整體進(jìn)行考慮，能夠適應(yīng)各種電網(wǎng)情況和風(fēng)電機(jī)組，限流電抗器設(shè)計(jì)為阻值可調(diào)，確保在進(jìn)行測試時(shí)，對電網(wǎng)的影響在允許范圍之內(nèi)。短路電抗器阻值可調(diào)，短路電抗器和限流電抗器配合調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)不同程度的電壓跌落。電抗器及安裝情況下圖1所示。圖2電抗器布置圖3）連接銅排：連接銅排分為導(dǎo)電銅排和接地銅排，導(dǎo)電銅排用來連接抗器實(shí)現(xiàn)各種不同組合。4）避雷器：電抗器相與相之間、每相與地之間接有避雷器；電抗器每個(gè)連接頭之間均裝有避雷器，對電抗器起

10、到了很好的保護(hù)作用。5）供電系統(tǒng)以及暖通、照明設(shè)備。6）電抗器溫度監(jiān)測儀：試驗(yàn)過程中可能會(huì)在電抗器中流過很大的短路電流，使得電抗器發(fā)熱，根據(jù)需要安裝電抗器溫度監(jiān)測儀，隨時(shí)監(jiān)測電抗器溫度，通過設(shè)定電抗器溫度保護(hù)限值，當(dāng)溫度過高可以將電抗器以及整個(gè)測試系統(tǒng)從電網(wǎng)中切出。7）緊急報(bào)警系統(tǒng)：電抗器溫度過高，緊急報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)入相應(yīng)的控制程序。8）斷路器組合：斷路器組合由SF6氣體絕緣開關(guān)柜組合和SF6氣體絕緣戶內(nèi)斷路器共同組成，SF6氣體絕緣開關(guān)柜體積小，所有帶電部分均有氣體密閉，沒有任何帶電體裸露，每一個(gè)斷路器均和三工位開關(guān)配合，安全可靠，操作簡單安裝方便。開關(guān)柜組合和戶內(nèi)斷路器配合，共同實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)

11、設(shè)備要求功能。9）就地控制系統(tǒng)：就地控制系統(tǒng)用來控制所有斷路器、隔離刀閘和接地刀閘的開斷，自動(dòng)完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目。10）測量與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)指令開始測量和記錄試驗(yàn)過程中的所有測試信息，并完成相關(guān)計(jì)算；系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示和將測量結(jié)果并能導(dǎo)出為開放格式數(shù)據(jù)以用于分析計(jì)算。測試系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制系統(tǒng)，在試驗(yàn)時(shí)遠(yuǎn)程控制完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目，并對試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行處理。5 大功率太陽電池方陣測試儀主要部件技術(shù)要求5.1 開關(guān)柜一次部分技術(shù)要求(1) 開關(guān)柜設(shè)置母線室和斷路器室的壓力釋放裝置，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部電弧故障時(shí)，釋放壓力，確保操作人員和開關(guān)柜安全。(2) 氣體絕緣開關(guān)柜的高壓帶電部分安裝在密封

12、的六氟化硫（SF6）氣體中，具備足夠的絕緣強(qiáng)度，可以有效的防止來自外界的污穢、潮氣、異物及其他有害影響，以保證設(shè)備的長期穩(wěn)定工作。斷路器室和母線室為充氣隔室，三相系統(tǒng)在同一個(gè)隔室內(nèi)，其中充滿干燥的SF6氣體，相鄰隔室的絕緣氣體完全隔絕。隔室的充氣及相應(yīng)的試驗(yàn)工作在賣方廠內(nèi)完成，現(xiàn)場無須充氣。但考慮到海拔高程變化以及緩慢漏氣造成氣壓下降，有可能需要在現(xiàn)場充氣，組合開關(guān)柜面板上應(yīng)有充氣和測量SF6氣壓的兩用接口，每次試驗(yàn)前要使用專配的壓力表測量SF6氣體壓力，并另配專用充氣儲(chǔ)氣罐，可在現(xiàn)場充氣。體中，度：電壓跌落幅度(3) 每一獨(dú)立的充氣隔室內(nèi)均設(shè)置單獨(dú)的具有溫度補(bǔ)償功能的氣體壓力檢測裝置，當(dāng)氣室

13、內(nèi)壓力低于最小工作壓力或高于壓力上限時(shí)，壓力檢測裝置提供相應(yīng)的報(bào)警。同時(shí)應(yīng)設(shè)置人工測量SF6氣體壓力的接口，以防誤報(bào)警。(4) 氣體絕緣開關(guān)柜內(nèi)安裝的斷路器為真空斷路器。斷路器上配有機(jī)械式計(jì)數(shù)器，用于合閘時(shí)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器安裝在斷路器面板上，斷路器面板上設(shè)有機(jī)械式合分閘狀態(tài)指示、彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)指示、及手動(dòng)合分閘按鈕。(5) 斷路器、三工位開關(guān)/隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)安裝在低壓室內(nèi)。三工位開關(guān)和隔離開關(guān)正常為電動(dòng)操作，打開低壓室門，可進(jìn)行手動(dòng)操作。三工位開關(guān)/隔離開關(guān)上設(shè)有機(jī)械式分合閘狀態(tài)指示。(6) 氣體絕緣開關(guān)柜采用先進(jìn)的插接技術(shù)，內(nèi)部電場均勻，有較高的電氣絕緣性能。(7)為防止保護(hù)裝置受到潮氣的影響

14、，低壓室內(nèi)設(shè)置由空氣開關(guān)控制的 AC220V 50W電加熱器。(8) 電纜引入柜內(nèi)后通過內(nèi)錐式電纜插頭和電纜插座連接。(9) 每臺(tái)開關(guān)柜上設(shè)置接地導(dǎo)體，導(dǎo)體為銅質(zhì)的，截面為 30mm x 8mm，柜內(nèi)設(shè)有與接地系統(tǒng)相連的接地端子。(10) 開關(guān)柜充氣隔室的防護(hù)等級為IP65，外殼的防護(hù)等級為IP4X。(11) 一次相序按面對開關(guān)柜前門從左到右排列為L1(A)、L2（B）、L3（C），并用標(biāo)牌標(biāo)識(shí)，顏色分別為黃、綠、紅。(12) 氣體絕緣開關(guān)柜從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證了工作人員的人身安全，便于運(yùn)行、維護(hù)、檢查、檢修和試驗(yàn)。由于密閉的SF6開關(guān)柜無法驗(yàn)電，組合開關(guān)柜面板應(yīng)設(shè)置顯示開關(guān)內(nèi)三相回路應(yīng)帶有電壓的

15、指示裝置（相當(dāng)于驗(yàn)電裝置）。5.2 開關(guān)柜二次部分技術(shù)要求(1) 所有開關(guān)柜內(nèi)部導(dǎo)線均采用500V絕緣多股銅芯導(dǎo)線，導(dǎo)線中間不得有接頭，控制、保護(hù)、信號(hào)回路導(dǎo)線截面為1.5mm2，電壓回路1.5mm2 ，電流回路2.5mm2。(2) 開關(guān)柜柜間小母線具體配置如下：控制保護(hù)電源小母線(直流)；儲(chǔ)能電源小母線(直流)；加熱器電源小母線(交流220V)；以上a), b), c)小母線截面為4mm2；閉鎖小母線（直流）；電壓小母線(交流100V)；預(yù)告警信號(hào)小母線（包括MCB跳閘，繼電器內(nèi)部故障信號(hào)）；以上d), e),f)小母線截面均為2.5mm2；(3) 所有CT、PT二次回路引出至端子，備用CT

16、二次繞組在端子上短接。PT二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地；端子排上每個(gè)端子和連線要編號(hào)，電流回路采用專用電流型試驗(yàn)端子；開關(guān)柜低壓室設(shè)門控式照明設(shè)備。(6) 開關(guān)柜可提供買方使用的備用狀態(tài)信號(hào)接點(diǎn)如下：斷路器狀態(tài)：分閘位置2個(gè)，合閘位置2個(gè)；斷路器儲(chǔ)能彈簧狀態(tài)：彈簧未儲(chǔ)能位置1個(gè)；三工位開關(guān)位置狀態(tài)：分閘位置2個(gè)，合閘位置2個(gè)，接地位置2個(gè)。(7)設(shè)置若干AC220V電源插座，以方便取用電。5.3 開關(guān)柜基本技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)單位限值額定電壓kV940.5額定絕緣水平：1分鐘工頻耐壓（有效值）雷電沖擊耐壓（峰值）kV85kV185額定頻率Hz50額定熱穩(wěn)定電流（4s有效值）kA25額定峰值耐受電流kA63

17、主母線額定電流A1250絕緣氣體設(shè)計(jì)壓力(絕對值)Pa1.6×105 絕緣氣體額定工作壓力絕對值(20°C)Pa1.3×105絕緣氣體最低工作壓力絕對值(20°C)Pa1.2×105開關(guān)柜氣室年泄漏率0.25輔助電源電壓：控制回路,儲(chǔ)能電機(jī)加熱器VVDC220或110AC220SF6氣體濕度（含水量）（出廠試驗(yàn)值）uL/L500局部放電量(測量電壓1.1Um)pC100局部放電量（測量電壓1.1Um/Ö3）pC105.4 開關(guān)柜用斷路器技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)單位限值額定電壓kV40.5額定絕緣水平：1分鐘工頻耐壓（有效值）雷電沖擊耐壓（峰值）kV85kV185額定頻率Hz50額定電流A1250熱穩(wěn)定電流（4s有效值）kA25額定峰值耐受電流kA63額定短路開斷電流kA25額定短路關(guān)合電流kA63額定操作順序O-180s-CO-180s-CO自動(dòng)重合閘操作順序O -0.3s-CO-180s-CO輔助電源電壓：控制回路儲(chǔ)能電機(jī)VVDC220或110DC220或110合閘時(shí)間ms5567分閘時(shí)間ms3345燃弧時(shí)間ms15開斷時(shí)間ms4860機(jī)械操作壽命(短路開斷電流 25KA 31.5KA)次10000機(jī)械操作壽命(短路開斷電流 40KA)次100005.5 三