初步设计说明前锋剖析.doc
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1、编 号:ZHS/SUN-GF011S-D0101-06江苏正辉太阳能电力有限公司金湖兆辉太阳能电力有限公司50MWp渔光互补光伏电站项目(前锋地块)电气初步设计说明江苏正辉太阳能电力有限公司2016年12月 江苏正辉太阳能电力有限公司金湖兆辉太阳能电力有限公司50MWp渔光互补光伏电站项目(前锋地块)电气初步设计说明批 准: 审 核: 校 核: 编 写: 目 录1概述11.1设计依据11.2设计采用的相关规范和标准11.3建设规模21.4设计范围22 电气主接线32.3各级电压中性点接地方式33 主要设备选型33.1 逆变器43.2 升压变压器43.3 直流防雷汇流箱53.4 35kV开关柜5
2、3.5补偿电容装置53.6 35kV接地变及消弧线圈装置54 光伏电站站用电接线及布置54.1光伏电站站用电接线64.2光伏电站站用配电装置设备选型66 直流系统67 电气设备布置77.1 发电单元电气设备布置78 二次线、继电保护及自动装置78.1二次设备及控制室布置78.2控制、测量、信号78.2.1控制78.2.1.1控制78.2.1.2电气微机监控系统控制范围78.2.2监测与信号88.3电气继电保护109. 过电压保护及接地109.1直击雷保护109.2 侵入雷电波保护及过电压保护109.3 接地1110 照明网络1110.1照明网络电压1110.2照明供电方式1111 通讯设备部分
3、1112消防报警1113安保系统1214 电缆设施及电缆防火封堵1214.1电缆敷设及构筑物1214.2电缆选型1214.3电缆防火措施1315附图131概述1.1设计依据1.1.1 淮安供电公司下发的本项目接入系统设计评审意见“淮供电发展【2016】264号”;1.1.2本项目接入系统报告;本次施工图设计原则上认真贯彻国家能源相关的方针和政策,符合国家的有关法规、规范和标准。1.2设计采用的相关规范和标准1.2.1 光伏电站有关设计规程规范太阳光伏能源系统术语(GB_T_2297-1989)地面用光伏(PV)发电系统导则(GB/T 18479-2001)太阳光伏电源系统安装工程施工及验收技术
4、规范(CECS85-1996)太阳光伏电源系统安装工程设计规范(CECS84-1996)光伏(PV)发电系统过电压保护导则SJ/T11127-1997光伏系统并网技术要求GB/T 19939-2005光伏发电站接入电力系统的技术规定GB/Z 19964-2005光伏系统电网接口特性(IEC 61727:2004)GB/T 20046-20061.2.2 其它国家及行业设计规程规范 建筑设计防火规范 GB50016-200635110kV变电所设计规范 GB50059-1992火力发电厂与变电站设计防火规范G50299-2006继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-2006电力装置的继电
5、保护和自动装置设计规范GB 50062-200835kV110kV无人值班变电所设计规程DL/T5103-1999交流电气装置的过压保护和绝缘配合DL/T620-1997交流电气装置的接地DL/T621-1997电测量及电能计量装置设计技术规程DL/T5137-2001箱式变电站技术条件DL/T537-2002外壳防护等级(IP代码)GB 4208-2008电力工程电缆设计规范GB50217-20073.6kV 40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备DL/T404-2007电力工程直流系统设计技术规程DL/T 5044-2004多功能电能表DL/T614-2007建筑物防雷设计规范GB50
6、057-2010电能质量 电压波动和闪变GB 12326-2008电能质量 电力系统供电电压允许偏差GB12325-2008电能质量 公用电网谐波GBT14549-1993电能计量 装置技术管理规程DL/T 448-2000电能质量 三相电压允许不平衡度GB/T 15543-2008电能质量 电力系统频率允许偏差GB/T15945-2008国家电网公司光伏电站接入电网技术规定QGDW617-20111.3建设规模本工程装机容量为25MWp,采用单机容量为630kW的逆变器。将整个发电系统分为20个发电单元。厂前区设置35kV一次舱、二次舱、预装式SVG;35kV配电装置采用单母线接线,进线3回
7、,SVG出线、并网出线、站用变、母线设备及计量回路各1回。1 回并网出线接入220kV红湖变电站35kV段母线侧(临时方案),待红湖变2号主变扩建后改接至35kV段母线侧(正式方案)1.4设计范围本工程电气部分设计,包括光伏发电系统(逆变-升压集成站、35kV一次舱、二次舱、SVG)、防雷、过电压保护与接地、照明检修、电缆敷设及防火封堵、二次系统(含微机监控其及通信网络系统、直流电源和继电保护)、站内通信系统、火灾自动报警系统、安保监控系统、光伏发电场站用电系统等。并网出线至第一基杆塔为电缆线路,其余为架空线。本站系统设计界限为光伏电站35kV并网出线电缆;35kV出线电缆及以外部分由淮安新业
8、电力设计有限公司设计2 电气主接线2.1 升压单元接线本工程本期装机容量为25MWp,分为20个发电单元,每个发电单元配置2台630kW逆变器及1台1250kVA升压变。#1#7发电单元的升压变高压侧T接成1回出线至3# 35kV开关柜;#8#15发电单元的升压变高压侧T接成1回出线至2# 35kV开关柜;#16#20发电单元的升压变高压侧T接成1回出线至1# 35kV开关柜;共计3回发电单元进线柜,#1进线6.25MW,#2进线10MW,#3进线8.75MW;SVG进线柜、母线设备、计量及站用电各1回;1 回出线接入220kV红湖变电站35kV段母线侧(临时方案),待红湖变2号主变扩建后改接
9、至35kV段母线侧(正式方案)。2.2发电单元接线以光伏组件智能直流防雷汇流箱逆变升压集成站组成一个1.25MW的发电单元;共20个发电单元。每个光伏发电单元内安装约5456件280 W光伏组件,每22块光伏组件串联为一个支路,共约248个支路。以16个或12个支路接入一个直流防雷汇流箱,共16个直流防雷汇流箱,每8个直流防雷汇流箱出线接入1台630kW逆变器,共2台逆变器。逆变器输出为360V三相交流连接至1250kVA美式箱变低压侧。电气主接线详见图ZHS/SUN-GF011S-D0101-02、032.3各级电压中性点接地方式本工程站内35kV侧单相接地电容电流经计算小于10A;根据交流
10、电气装置的过电压保护和绝缘配合中规定,本工程35kV站内系统按中性点不接地系统;0.4kV电压等级中性点接地。电容电流计算详见附件1。3 主要设备选型3.1 逆变器逆变器主要参数如下(阳光电源):内容逆变器参数额定功率630kW 最高输入电压DC 1000VMPPT电压范围DC 450850V输入额定电流DC 1356A 输出额定电流AC 1111A 输出额定频率50Hz输出额定电压AC 360V额定输入输出时输出功率因数0.99额定输入输出时电流谐波含量(THD)3%额定输入输出时效率(最大效率)98.7%额定输入输出时效率(欧洲效率)98.5 %噪声60dB冷却方式可控强制风冷防护等级IP
11、21光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备。逆变器将光伏方阵产生的直流电(DC)逆变为三相正弦交流电(AC),输出符合电网要求的电能。本工程所选择的并网逆变器满足以下要求:(1)单台逆变器的额定容量为630kW kW;(2)并网逆变器的功率因数和电能质量应满足中国电网要求,各项性能指标满足国网公司2011年6月下发的国家电网公司光伏电站接入电网技术规定要求;(3)逆变器的安装应简便,无特殊性要求;(4)逆变器采用光伏组件最大功率跟踪技术(MPPT); (5)逆变器应具有有功功率输出控制功能,并能远程控制。(6)逆变器能够自动化运行,运行状态可视化程度高,显示屏可清晰显实时各项运行数据,实时故
12、障数据,历史故障数据,总发电量数据,历史发电量(按月、按年查询)数据;(7)逆变器具有故障数据自动记录存储功能,存储时间大于10年;(8)逆变器本体要求具有直流输入分断开关,交流输出分断开关,紧急停机操作开关。每台逆变器直流侧及交流输出侧应带有隔离开关与变压器低压侧形成安全隔离;(9)逆变器具有极性反接保护、短路保护、非计划孤岛现象保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过电压保护、电网断电、电网过欠压、电网过欠频、光伏阵列及逆变器本身的接地检测及保护功能、低电压穿越等,并相应给出各保护功能动作的条件和工况(即何时保护动作、保护时间、自恢复时间等);(10)逆变器具有数据远传功能,通讯
13、规约符合监控系统的要求,并开放通讯接口。(11)逆变器按照CNCA/CTS0004:2009A认证技术规范要求,通过国家批准认证机构的认证。(12)逆变器平均无故障时间不低于5年,使用寿命不低于25年。(13)逆变器整机质保期不低于2年。3.2 升压变压器升压变压器采用美变,由江苏华鹏提供。升压变将逆变器输出的交流0.36kV电源升至35kV,采用逆变升压集成站户外布置。美式箱变参数:ZGSF11-G.N-1250/35, 38.52x2.5%/0.36-0.36kV Ud=6.5% Y/d11-d11,自然风冷,20台; (三相油浸美式箱变,发电单元每个光伏发电单元配置一台双分裂变压器,单台
14、升压变容量为1250kVA。升压变压器型号:S11-1250kVA/35阻抗电压:Ud=6.5%分接头范围:22.5%(高压侧)额定变比:38.52x2.5%/0.36-0.36kV额定容量:1250kVA最高工作电压:40.5kV额定频率:50Hz绝缘等级:A局部放电:不大于10PC中性点接地方式:不接地联结组别:Y/d11-d11采用户外型布置自然风冷美式箱变,低压侧带断路器、CT、测控装置等元件高压侧为配负荷开关、熔断器、避雷器箱变内的电源采用自供电3.3 智能直流防雷汇流箱智能直流汇流箱由湖南科比特提供,采用16(12)进1出直流汇流箱,安装于组件支架后立柱上,防护等级IP65。 汇流
15、箱具有每路进线电流电压监控功能,并通过RS485接口将:(1) PV电池组串电流测量(2) PV电池组串故障告警和定位(3) 汇流箱熔断器熔断告警和定位(4) 输出断路器状态监测其他信息上传至监控系统,方便人员监视和进行维护。供电模式:自供电。电流检测:采样处理016路PV电池板电流(020A)。3.4 35kV开关柜35kV开关柜由青岛特锐德电气股份有限公司提供的KYN64-40.5户内金属铠装全封闭移开式成套开关柜;柜内配3AT-40.5型真空断路器。进、馈线柜内断路器额定电流均为1250A;开断电流按31.5kA考虑。开关柜安装在一次舱内由特锐德成套提供。户内金属铠装全封闭移开式成套开关
16、柜,柜内配真空断路器3.4.1整柜主要参数系统标称电压(kV):35设备最高电压(kV):40.5额定频率(Hz):50额定电流(A):柜体主母线 1250A馈线柜 1250A出线柜 1250A热稳定电流4s 31.5kA动稳定电流(峰值kA) 63kA雷电冲击耐压(峰值kV) 185kV1分钟工频耐压(方均根值kV) 95柜内一次元件主要有:断路器、避雷器、接地开关、CT、PT等。柜内主要设备及参数3.4.2 真空断路器:(1)断路器的主要技术参数适合工程所在地的环境,优质产品 额定开断短路电流: 31.5kA短路关合电流: 80kA开断非周期分量: 40%操作循环: 分-0.3s-合分-1
17、80s-合分机械寿命: 30000 次额定短路开断次数: 50合闸时间: 66ms,跳闸时间: 45ms,(2)断路器操动机构的主要技术参数机构形式:弹簧操作机构操作电源电压:220V DC操作电源电压变动范围:在65%-120%额定操作电压下可靠分闸,在小于30%额定操作电压下不分闸;在80%-110%额定操作电压下可靠合闸。辅助开关常闭接点8个,常开接点8个。3.5补偿电容装置根据接入系统审查意见,光伏电站配置容量不小于6.98Mvar的动态无功补偿装置。4 光伏电站站用电接线及布置4.1光伏电站站用电接线光伏电站用电源由本期35kV母线引接一路,外线10kV引接一路,两路电源互为备用,以
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