渔光互补光伏电站项目设计方案.docx
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1、渔光互补光伏电站项目设计方案此文为WORD的版本,下载后可修改图1-3盐城阜宁3MW屋顶发电项目图1-4徐州协鑫光伏电力有限公司20MW光伏发电项目详见光伏发电站电气主接线)引至10kV进线柜。10kV配电室进线6回(发电用),出 线1回接至升压站的10kV母线,经主变压器升压后再通过站外HOkV架空路线接至安天线。详见光伏电站电气主接线图。电气主接线方案技术经济比较表lOkv站用变压器10kV站用变压器合计:约16万元;单价:约8万/台SC10-160/10共1台10.52x2.5%/0.4kV合计:约17万元单价:170万僖单价:150万/套无功补偿装置共1套共1套合计:约170万元;合计
2、:约150万元至llOkV升压变HOkV升压变至HOkV升压变断路器31500/31500kVA断路器隔离开关SZ11-31500/115隔离开关二次升压单元电流互感器等1158xl.5%/38.5kV电流互感器等单价:170万/套共1套YNzdll Ud% = 14 等单价:170万/套共1套合计:约170万元合计:约170万元总计合计:约1146力兀合计:约1011万元说明:因本工程架空路线两方案差价很小,本表不包含导体部份只表示有关设备两种方案不同之处价经比较,方案一价格较方案二高,同时方案一种35kV电压等级高于方案二的10kV ,开关设备的 所以选择方案二。2)本期光伏发电站10kV
3、侧配置动态无功补偿装置,功率柜、控制柜安装在电气楼内,容量暂定 准。3)站用电采用双电源供电,其中1路引自外网,另1路引自本光伏发电站10kV母线,正常情况 电源停电时,由光伏发电站10kV母线供电,两路电源互为备用。子系统内的用电设备电源取自每一 个在每一个子系统升压变压器低压侧设置一台lOkVA的0.32/0.38V的变压器为子系统内的用电设 备提4)考虑本项目远景总容量为30MW ,按三期总的布置计,根据单相接地电容电流计算,本工 小于规范要求的30A ,因此不需设置接地系统。电容电流计算详见附件lo主要电气设备的选择与布置考虑本项目建设在鱼塘上,光伏发电区域就地布置的设备防护等级均应达
4、到IP65 ,且 应满足能在本项目场地湿度条件下正常运行的条件。6.1.5.1 短路电流计算经短路电流计算,按照此系统三相短路电流容量值,遵循导体和电器选择设计技术 规定-DL/T5222-2005中的规定,本工程光伏发电站内llOkV母线上应能承受系统最大 运行方式下三相短路电流为31.5kA , 10kV母线上应能承受系统最大运行方式下三相短路 电流为25kA ,短路电流计算结果见附图。6.1.5.2 主要电气设备选择:(1 )主变压器主变压器容量按电站最大连续输出容量变压器绕组温升不超过60选择。攵:SZ11-315OO/115 , 31.5MVA , 1158xl. 5%/10.5kV
5、 , Yndll , Ud=10.5% , 自然风冷。(2 ) llOkV 设备本期llOkV进线1回,出线1回。llOkV断路器选用SF6断路器,额定开断电流值为31.5kA ,三相操作机构。高压隔离开关选用GW4-110型,额定电流为1250A。电流互感器选用LVB1-110W2型,进线额定电流2x200/5Ao计量次级均带中间抽头, 变比 200/5A,热稳定电流为 31.5kA/3s0 次级罗列为 10P30/10P30/10P30/0.5/0.2S。(3 )子系统升压变升压变选用油浸预装式箱式变压器。型号Sn-M-1250/10,额定容量1250kVA/2x 625kVA,电压比 1
6、0.5 2 x2.5%/(0.32/032)kV,接线组别 Y/dll-dll,短路阻抗 Ud=6.5%,冷却 AN。变压器装设带报警及跳闸信号的温控设施。期信号通过通讯接入监控系统,期跳 闸由监控系统对综合自动化保护装置进行遥控,10kV高压开关柜动作于跳闸。(2 )10kV配电装置10kV高压开关柜选用手车式开关柜,内配真空断路器,微机综合保护装置等元件。额定开断电流为2 5 kA。(3 ) 10kV补偿电容装置:由于光伏逆变器功率因数达0.99 ,且具有超前0.95滞后0.95的功率因数调节能力, 光伏电站采用动态无功补偿装置,容量拟定6MVar ,最终以接入系统意见为准。(4 )低压配
7、电装置站用低压开关柜为抽屉式开关柜,额定电压为380V,低压系统为中性点直接接地系 统,额定开断电流为50kAo(5 )逆变器并网型逆变器选型时除应考虑具有过/欠电压、过/欠频率、防孤岛效应、短路保护、 逆向功率保护等保护功能外,同时应考虑其电压(电流)总谐波畸变率满足国际规定要求, 减少对电网的干扰。整个光伏系统采用若干组逆变器,每一个逆变器具有自动最大功率跟踪 功能,并能够随着光伏组件接收的功率,以最经济的方式自动识别并投入运行。逆变器具有有功、无功功率调节功能,且可通过监控系统远程控制。本工程拟选用的逆变器功率为625kW ,输入直流电压范围为DC500-850V ,输出交流电压为AC2
8、81-352V ,功率因数大于0.99 ,谐波畸变率小于3%0(6)直流汇流箱本工程采用智能型汇流箱。汇流箱满足室外安装的使用要求,绝防护等级达到IP65 , 同时可接入12路的光伏组件串,每路电流最大可达10A ,接入最大光伏组件串的开路电压 值可达DC900V ,熔断器的耐压值不小于DC1000V ,每路光伏组件串具有二极管防反保护 功能,配有光伏专用避雷器,正极负极都具备防雷功能,采用正负极分别串联的四极断路 器提高直流耐压值,可承受的直流电压值不小于DC1000Vo汇流箱具有每路进线电流监控 功能,并通过RS485接口将其信息上传至监控系统,方便人员监视和进行维护。(7 )站用变压器根
9、据估算光伏发电站的站用电负荷,选用两台站用变压器,互为备用,型号为 SC10-400/10 10.52x2.5%/0.4kV ,布置在升压站内站用电配电间。站用电电压等级采 用AC380V/220V三相四线制。本站用电负荷统计表详见附件2。(8)电线电缆根据电力工程电缆设计规范(GB50217 - 94)及防止电力生产重大事故的二十五 项重点要求对电缆选型的要求,本工程对光伏发电场内电缆均采用C类阻燃电缆对lkV及以下动力、控制电缆采用阻燃型交联聚乙烯绝缘电缆:组件之间及组串至汇流箱采用ZRC-YJV-0.6/lkV Ix4mm2 ,汇流箱至逆变器采用 ZRC-YJV22-0.6/lkV-2x
10、50/70mm2 ,逆变器至升压变采用 ZRC-YJV-0.6/lkV- 3x ( 3x240 ) mm2。10kV 进线柜采用 ZRC-YJV22-8.7/15kV-3x50/150mm2 ;站内10kV路线采用XLPE 300/15钢芯铝绞线计算机网络电缆采用网络五类线。发电子系统通讯系统至升压站监控系统之间通讯采用光纤传输。6.1.5.3 电气设备的布置本工程llOkV配电装置采用户外敞开式设备,与主变压器一起户外布置。llOkV配电 装置布置在升压站的南侧,拟定向西南架空出线。本工程设置电气配电房,内设二次设备室、控制室、10kV配电室、无功补偿室、低压 配电室,详见升压站电气设备平面
11、布置图。10kV升压变压器和逆变器现场就地布置。每一设伏发电单元设一个逆变升压子站,就地安装逆变器、升压变等电气设备。24 个逆变升压子站分别布置于太阳能电池方阵附近,通过10kV架空线汇集至10kV配电室内。 过电压保护及接地本电站的过电压保护及绝缘配合设计按DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和 绝缘配合标准规范进行。(1)直击雷保护本期设置了 HOkV升压站,llOkV配电装置周围采安装1个独立避雷针,避雷针高 度为30米,防止直击雷过电压。对于露天光伏组件利用其四周的铝合金边框与支架可靠连接,再通过支架与接地体连 接。(2 )侵入雷电波保护为防止侵入雷电波对电气设备造成危害
12、,在以下各处装设氧化锌避雷器:llOkV路线出线端、llOkV配电装置母线、10kV进、出线柜、电压互感器柜、逆变 器、升压变压器及汇流箱。(3 )接地接地装置及设备接地的设计按交流电气装置的接地和十八项电网重大反事故措 施的有关规定进行设计。由于光伏组件区域在水面上,水下土壤电阻率极小,所以本项 目仅考虑分散单独接地,接地体材料均采用热镀锌处理。电池设备支架及太阳能板外边金 属框与接地体可靠相连,接地电阻以满足电池厂家要求为准,箱变接地装置与接地体直接 谢妾。UOkV升压站内主接地网采用60x8热镀锌扁钢(含引上线),垂直接地体采用63x63 X 6mm热镀锌角钢,L=2500mm。光伏电站
13、内子系统及逆变升压单元接地网采用-50x5 热镀锌扁钢,垂直接地体采用50x5mm热镀锌角钢,L=2500mm ,水平接地体普通埋深0.8mo光伏阵列接地电阻不大于4欧姆,升压站接地电阻不大于0.5欧姆,二次接地电阻不大 于1欧姆。系统各设备的保护接地、工作接地(也称逻辑接地)均不得混接,工作接地实现一点接地。所有的屏柜体、打印机等设备的金属壳体可靠接地。照明系统照明网络电压照明系统分正常照明与事故照明两大类。正常照明网络电压为AC380/220V。事故照明网络电压为DC220V。10kV配电室内事故照明由直流屏供电。照明供电方式本工程照明及动力系统采用TN-C-S系统。交流正常照明系统为光伏
14、发电场正常运行时 供全场运行,维护,检修,管理等使用。正常照明由接在低压场用母线上的照明总盘供电。 灯具及光源灯具:单元控制室内采用嵌入式灯具照明。升压站内采用投光灯。其它场所根据要求 分别采用荧光灯具、配照型等型式的灯具以及其它建造灯具。国电宁夏平罗10MM光伏电站鸟瞰图图1-5国电宁夏平罗10MW光伏电站项目1.1.8 电缆敷设及电缆防火本站屋内配电装置、控制室均设电缆沟,由于项目建设于水上,太阳能组件方阵中电缆桥娥设。10kV集电路线及站用电采用架空线形式。电缆构筑物中,电缆引至电气柜、盘或者控制屏、台的开孔部位,电缆贯通墙、楼板的 孔洞处,均应实施阻火封堵。电缆沟道分支处,配电室、控制
15、室入口处均应实施阻火封堵。1.1.9 消防报警系统火灾报警系统由一个火灾报警控制器和若干个火灾探测器、手动报警装置、火灾报警扬声器组成。通过RS458接口传至配电室通讯管理机,火灾信号直接上传至光伏发电监控 系统进行报警。6.2 电气二次电站的调度管理本电站以10kV二级升压至llOkV ,再1回出线接至安天线。电站的调度管理方式暂定 由省网调度中心调度。该电站按“无人值班(少人值守)的原则进行设计。电站采用以计算机监控系统为基础的监控方式。计算机监控系统应能满足全站安全运 行监褥口控制所要求的全部设计功能。中央控制室设置计算机监控系统的值班员控制台。 整个光伏发电站安装一套综合自动化系统,具
16、有保护、控制、通信、测量等功能,可实现 光伏发电系统及llOkV升压站的全功能综合自动化管理,实现光伏发电站与地调端的四遥 功能及发电公司的监测管理。光伏电站有功功率、无功功率控制调节由逆变器和综合自动化后台共同完成。6.2.1 电站的综合自动化系统电站的综合自动化系统包括计算机监控系统、继电保护与自动装置系统。下面介绍各 个系统的功能特点。L计算机监控系统(1 )计算机监控系统的内容光伏发电站采用无人值班式电站运行数据采集、显示、 数据传输等的综合监控系统。本系统以智能化电气设备为基础,以串行通讯总线(现场总线) 为通讯载体,将光伏组件,并网逆变器,电气系统和辅助系统在线智能监测和监控设备等
17、 组网组成一个实时网络。通过网络内信息数据的流动,采集上述系统全面的电气数据进行 监测,以采集将的数据为基础进行分析处理,建立实时数据库、历史数据库,完成报表制 作、指标管理、保护定值分析与管理、设备故障预测及检测、设备状态检测等电站电气运 行优化、控制及专业管理功能。(2 )计算机监控系统的结构计算机监控系统为开放式分层、分布式结构,可分为站控层和间隔层。站控层为全站设 备监视、测量、控制、管理的中心,通过光缆或者屏蔽双绞线与间隔层相连。间隔层按照 不同的电气设备,分别布置在对应的开关柜内,在站控层及网络失效的情况下,间隔层仍 能独立完成间隔层设备的监视和断路器控制功能。计算机监控系统通过远
18、动工作站与调度 中心通讯。站控层主要设备包括主机操作员工作站、远动工作站、网络交换机、通信管理机、打印 机、网络设备及规约转换接口等;间隔层主要设备为并网逆变器监控单元、箱式变电站、 环境参数采集仪以及电站一次设备所用的保护、测量、计量设备、公用直流等二次设备组 成。2、继电保护(1 )保护装置的选型与集成电路型摹拟式保护相比,微机保护装置功能齐全、运行灵便、可靠性高、抗干扰 能力强、具备自检功能、价格适中、且能方便地与电站计算机监控系统接口,结合本电站自动化水平的要求,本电站采用微机型数字综合保护装置。(2 )保护配置方案根据GB50062-2008电力装置的继电保护和自动化装置设计规范以及
19、 GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程的要求,本电站保护配置如下:a)110kV出线保护llOkV出线拟选用光纤纵联差动保护装置,具备保护、测量和控制功能。微机数字式 综合保护装置采用国产优质产品,安装在HOkV路线保护柜内,最终以接入系统意见为准。b) HOkV主变保护主变压器保护采用微机型保护装置,包括主保护和完整的后备保护以及相应的非电量保 护。主保护:瓦斯保护(包括主变本体瓦斯和有载开关瓦斯。重瓦斯动作跳主变压器三侧断 路器及桥断路器,轻瓦斯动作于信号);差动保护(包括差动电流速断保护,二次谐波制动 比率差动保护)。后备保护:零序过电流保护,零序过电压保护,HOkV侧
20、配置复合电压闭锁过流保护, HOkV侧过负荷保护,10kV侧复合电压闭锁过流保护。其他保护:主变超温、油位异常、压力释放阀动作后发信号。c) 10kV配电室进线保护进线设电流速断保护作为主保护,过流保护作为后备保护,动作于跳闸;装设过负荷保 护、接地等动作于信号。d) 10kV箱式变电站变压器保护由于箱式变电站变压器高压侧为熔断器,低压侧为框架式断路器,当变压器过载或者相 间短路时,将断开高压侧熔断器与低压侧断路器。因此不另配置保护装置。变压器温度信号通过通讯接入监控系统,由监控系统对综合自动化保护装置进行遥控。e) 10kV站用变压器保护10kV站用变压器为干式变压器,布置在配电室。10kV
21、电源引自市电,在引入塔杆处 装设跌落式刀闸作为保护,由当地电网负责配置。f)并网逆变器保护并网逆变器为创造厂成套供货设备,具有孤岛效应保护、直流过电压/过流保护、极性 反接保护、短路保护、接地保护(具有故障检测功能)、交流欠压/过压保护、过载保护、 过热保护、过频/欠频保护、三相不平衡保护等及报警、相位保护以及对地电阻监测和报警 功能。(3 )防误操作llOkV及主变单元采用计算机监控系统的逻辑闭锁加电气闭锁来实现防误功能。6.2.2 直流系统直流控制电源系统电压为DC220Vo本工程装设220V阀控密封式铅酸免维护蓄电池组。为控制、测量、信号、继电保护、 自动装置等控制负荷和交流不停电电源等
22、负荷提供直流电源。根据小型火力发电厂设计规范(GB50049-94)及电力工程直流系统设计技术规程 (DL/T 5044-2004)规定,220V直流系统设一组阀控式密封铅酸蓄电池及1套充电装置(高 频开关电源)。直流系统包括蓄电池组、充电器、直流馈线屏及DC220V/48V电源模块(供远动通信 装置电源)等。电站直流控制电源系统拟配置1组容量为200Ah的蓄电池、1套充电/浮充电装置和 1套充放电设备,采用单母线接线方式;蓄电池和充电/浮充电装置分别连接在控制母线上。 在控制母线上装设一套微机型直流系统绝缘监测装置,以监视直流系统的绝缘水平。6.2.3 不停电电源系统UPS采用静态逆变装置。
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- 互补 电站 项目 设计方案
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