30MWP并網(wǎng)光伏電站項目電氣設(shè)計方案

30MWP并網(wǎng)光伏電站項目電氣設(shè)計方案1.1電氣一次根據(jù)并網(wǎng)光伏電站的建設(shè)規(guī)模及縣地區(qū)的電網(wǎng)現(xiàn)狀，初步確定光伏電站升壓至110kV后以一回110kV線路送往110kV變電所，線路總長約5km,按經(jīng)濟電流密度法計算選擇導(dǎo)線型號為LGJ-240/20。根據(jù)光伏電站的接線方式，110kV升壓變電所高、中壓側(cè)擬定三個接線方案進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較。技術(shù)方案比較見表4-1-1表4-1-1接線方式比較接線方式單母線單母線分段變壓器—線路組接線優(yōu)點接線簡單，設(shè)備少，操作方便，便于擴建和采用成套裝置供電可靠性高，運行靈活接線簡單，繼電保護(hù)配置簡單，投資低、不需要高壓賠點裝置缺點供電可靠性差繼電保護(hù)配置較復(fù)雜，投資高、擴建較復(fù)雜供電可靠性差，運行不靈活經(jīng)過對上述三個接線方案的經(jīng)濟技術(shù)方面的比較并結(jié)合光伏電站的發(fā)電特點，推薦單母線接線為110kV升壓變電所高、中壓側(cè)的接線方式。110kV升壓變電所安裝一臺臺容量為50000kVA的油浸式變壓器，110kV出線一回，電氣主接線方式見附圖。并網(wǎng)光伏電站的廠用負(fù)荷包括場區(qū)的生活用電、控制室的照明用電、各斷路器的操作電源、升壓變電所綜合自動化系統(tǒng)裝置的用電等。并網(wǎng)光伏電站由于具有白天發(fā)電夜晚停發(fā)的特殊性，初步確定廠用電從電站和電網(wǎng)兩路取電。根據(jù)各用電設(shè)備的容量、數(shù)量及重要性，采用預(yù)裝變電站形式，初選變壓器量為2臺100kVA，其中一臺引自場區(qū)附近的10kV線路上。升壓站內(nèi)電氣設(shè)備布置采用中型布置形式，站內(nèi)布置兩臺主變壓器，110kV戶外配電裝置，110kV出線一回；升壓站內(nèi)母線構(gòu)架、進(jìn)出線構(gòu)架采用鋼構(gòu)架，支柱及各設(shè)備支柱均用水泥桿；110kV母線間距為2.2m，出線間距為2m；主變壓器與中壓開關(guān)柜之間采用封閉母線連接。為了使各設(shè)備之間的連接方便、電纜長度最短，便于集中控制操作，設(shè)廠用配電室，中壓配電室和控制室。中低壓配電室內(nèi)配電柜成兩排布置，控制室內(nèi)控制柜成三排布置；控制室和中壓開關(guān)室隔墻相鄰，中壓開關(guān)室和升壓變電所隔墻相鄰，場用箱式變及逆變器布置在光伏陣列中，具體布置見附圖。附表：電氣一次設(shè)備列表序號設(shè)備名稱規(guī)格單位數(shù)量1主變壓器SZ10-50000/110110±8*1.25%/10.5KVYnd11,Uk=15%臺12SF6斷路器2000A,31.5KA臺33雙接地隔離開關(guān)1250A組14隔離開關(guān)630A只15110KV避雷器Y10W-102/226W臺36避雷器Y1.5W5-72/186W17電流互感器2*300/5A10P30/10P30/0.5/0.2S只38電流互感器LRD-60100～300/5只19電流互感器10KV100/510P/10P只110電壓互感器TYD-110/-0.02H臺111高壓開關(guān)柜KYN28A-12臺1312干式變壓器SC9-100/1010.5±5%/0.4KVUd=4%Dyn11臺21.2電氣二次1.2.1電廠監(jiān)控系統(tǒng)本工程監(jiān)控系統(tǒng)采用基于MODBUS協(xié)議的RS485總線系統(tǒng)，整個監(jiān)控系統(tǒng)分成站控層和現(xiàn)場控制層。RS485的總線雖然存在效率相對較低（單主多從），傳輸距離較短，單總線可掛的節(jié)點少等缺點,但其成本較低，在國內(nèi)應(yīng)用時間長，應(yīng)用經(jīng)驗豐富?？紤]到本工程容量較小，監(jiān)控點少，故選用RS485總線系統(tǒng)。通過設(shè)在現(xiàn)場控制層的測控單元進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的采集和處理。實時信息將包括：模擬量（交流電流和電壓）、開關(guān)量、脈沖量及其它來自每一個電壓等級的CT、PT、斷路器和保護(hù)設(shè)備及直流、逆變器、調(diào)度范圍內(nèi)的通信設(shè)備運行狀況信號等。微機監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)CT、PT的采集信號，計算電氣回路的電流、電壓、有功、無功和功率因數(shù)等，顯示在LCD上。開關(guān)量包括報警信號和狀態(tài)信號。對于狀態(tài)信號，微機監(jiān)控系統(tǒng)能及時將其反映在LCD上。對于報警信號，則能及時發(fā)出聲光報警并有畫面顯示。電度量為需方電度表的RS485串口接于監(jiān)控系統(tǒng)，用于電能累計，所有采集的輸入信號應(yīng)該保證安全、可靠和準(zhǔn)確。報警信號應(yīng)該分成兩類：第一類為事故信號（緊急報警）即由非手動操作引起的斷路器跳閘信號。第二類為預(yù)告信號，即報警接點的狀態(tài)改變、模擬量的越限和計算機本身，包括測控單元不正常狀態(tài)的出現(xiàn)?？刂茖ο鬄楦麟妷旱燃墧嗦菲?、逆變器等。控制方式包括：現(xiàn)場就地控制：電廠控制室內(nèi)集中監(jiān)控PC操作。站控層配置一臺用于集中監(jiān)控的后臺主機，并做為操作員站,配打印機和LCD。利用出線斷路器側(cè)PT、CT進(jìn)行計量，設(shè)置智能電度表，以適應(yīng)白天供電，夜間用電的發(fā)電方式。逆變器本體內(nèi)部具有同期功能，可自動投入/退出逆變器。主變壓器保護(hù)采用綜合保護(hù)測控裝置，安裝在高壓開關(guān)柜上。逆變器本體配置內(nèi)部保護(hù)裝置。本工程設(shè)置一套220V/100Ah直流系統(tǒng)，布置在蓄電池室。蓄電池采用閥控鉛酸蓄電池。用于開關(guān)柜操作電源、監(jiān)控系統(tǒng)電源、事故照明等。（1）過電壓保護(hù)縣地區(qū)的年平均雷暴日數(shù)為2.9d，屬少雷區(qū)。為了保證在發(fā)生雷擊時光伏電站的電池組件、各類電氣設(shè)備、綜合自動化系統(tǒng)裝置的正常工作,在光伏電站本體設(shè)置了三級防雷保護(hù)裝置來防止侵入雷、繞擊雷對光伏組件、逆變器、交流配電柜等設(shè)備的危害，分別在分匯線盒內(nèi)設(shè)置防雷模塊作為第一級防雷保護(hù)，在總匯線盒內(nèi)設(shè)置防雷模塊作為第二級防雷保護(hù)，在并網(wǎng)逆變器內(nèi)設(shè)置防雷模塊作為第三級防雷保護(hù)；在一級升壓室、控制開關(guān)室屋頂設(shè)置避雷帶來防止直擊雷對中壓開關(guān)柜等電氣設(shè)備的危害，在進(jìn)、出線中壓開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)性能優(yōu)越的氧化鋅避雷器來防止侵入雷、繞擊雷的危害。為了保護(hù)變電所內(nèi)的電氣設(shè)備不受直擊雷侵襲，在變電所內(nèi)布置4基30m高的避雷針對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。（2）接地保護(hù)全場除避雷針外擬設(shè)一總的接地網(wǎng)，本著“一點接地”的原則，將光伏組件及支架、各高低壓電氣設(shè)備的外殼、各防雷模塊接地側(cè)、屋頂避雷帶的接地網(wǎng)進(jìn)行可靠的電氣連接?？紤]升壓變電所采用綜合自動化系統(tǒng)，為滿足微機監(jiān)控、保護(hù)系統(tǒng)對接地電阻的要求，全場除避雷針接地外總接地電阻應(yīng)達(dá)到規(guī)程規(guī)定不大于4Ω的要求，以保證設(shè)備及人身安全,同時應(yīng)滿足接觸電勢及跨步電壓的要求；避雷針接地系統(tǒng)應(yīng)單獨設(shè)置，和其它接地系統(tǒng)的地下距離不小3m，接地電阻不大于10Ω。若接地電阻值不滿足要求，可通過深埋于含水層或加降阻劑的方法進(jìn)行處理。附表：電氣二次設(shè)備列表序號設(shè)備名稱單位數(shù)量1計算機監(jiān)控系統(tǒng)套12直流系統(tǒng)套13110KV測控裝置套1410KV保護(hù)測控裝置套15圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)套16火災(zāi)報警消防系統(tǒng)套17計量系統(tǒng)套18UPS系統(tǒng)套19蓄電池220V/100Ah套110五防系統(tǒng)套111遠(yuǎn)動工作站套1附表：電氣電纜及接地材料列表序號材料名稱規(guī)格型號數(shù)量（m）1直流電纜ZRC-YJV-1-2×452002直流電纜NH-Y