光伏发电公司100MWp光伏农业一体化项目一期30MWp110kV升压站初步设计说明

1、卷册检索号2014a-01包头市中利腾晖光伏发电公司白云区100mwp光伏农业一体化项目一期30mwp 110kv升压站初步设计说明书信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司工程勘察证书甲级 证书编号：22720070010工程设计资质证书甲级 证书编号：a151000523二一四年十月批 准：陈云森 审 核：赵志刚 冷夏旭 方志强 李海鹏 蒙 耀 卢文强温玉邹其琦图纸目录序号图 号图 名张数12014-a-01说明书1本22014-a-02电气主接线图132014-a-03电气总平面布置图142014-a-04短路电流计算结果及主要设备选择表152014-a-05110kv出线间隔断

2、面图162014-a-06110kv母线间隔、母线pt间隔断面图172014-a-07110kv主变进线间隔断面图182014-a-0835kv开关室电气设备平剖面布置图192014-a-9站用电原理接线及站用电负荷统计1102014-a-10站用变0.4kv屋内配电装置图1112014-a-11升压站站区防雷保护范围图1122014-a-12主控室及继电保护室二次设备平面布置图1132014-a-13监控系统网络图1142014-a-14主变压器保护配置1152014-a-15直流系统图1162014-a-16继电保护室直流系统设备选择 1172014-a-17系统继电保护配置1182014

3、-a-18远动化范围1192014-a-19安全防范遥视系统布点1202014-a-20总平面及交通运输布置图1212014-a-21110kv户外构架透视图1222014-a-22升压站站区消防配置图1232014-a-23主要设备材料清册1本目 录1总的部分21.1 概述21.1.1 工程设计的主要依据21.1.2 工程建设规模和设计范围31.2 工程概述31.2.1 站址自然条件31.2.2 环境影响评价结论41.2.3 进出线走廊条件41.2.4 工程地质、水文地质和水文气象条件41.3 技术原则及存在问题41.3.1 主要技术方案41.3.2 主要经济指标61.3.3 初步设计有关文

4、件62电力系统72.1 电力系统概述72.2 建设规模82.3 主要电气参数93电气部分93.1 电气主接线93.1.1 最终规模及分期建设情况93.1.2 进出线回路数93.1.3 变压器型式、接入方式93.1.4 无功补偿容量、连接方式93.1.5 中性点接地方式103.2 短路电流计算及主要设备选择103.2.1 短路电流计算依据及结果103.2.2 主要电气设备选择原则和依据103.2.3 导体和主要设备选择结果113.3 绝缘配合及过电压保护133.3.1 绝缘配合及过电压保护措施133.3.2 电气设备防污措施133.4 电气设备布置及配电装置133.4.1 出线走廊、环境对电气布

5、置的影响133.4.2 电气总平面布置143.4.3 配电装置型式选择及远近期配合措施143.4.4 电气设备抗震措施143.5 站用电及照明143.5.1 站用电引接及接线方案143.5.2 站用电负荷统计及变压器选择143.5.3 站用配电装置布置及设备选型153.5.4 照明检修电源供电方式153.6 防雷接地153.6.1 防雷保护方式153.6.2 接地设计原则153.7 电缆设施163.7.1 电缆敷设方式163.7.2 电缆防火和阻燃措施164二次系统164.1 系统继电保护及安全自动装置164.1.1 一次系统概况164.1.2 保护配置原则及方案174.1.3 备用电源自动投

6、切装置184.1.4 系统通信194.1.5 站内通信204.2 系统调度自动化214.2.1 调度关系214.2.2 远动系统方案214.2.3 光伏电站综合通信管理终端224.2.4 内蒙电力调度数据网传输设备234.2.5 包头地区电力调度数据网传输设备234.2.6 二次系统安全防护234.2.7 有功功率控制244.2.8 无功功率及电压控制244.2.9 远方电能量计量系统254.2.10 安防视频监控系统264.2.11 调度端二次配合274.3 变电站自动化系统274.3.1 管理模式274.4 二次接线284.4.1 升压站的测量和信号284.4.2 防误闭锁功能284.4.

7、3 电流互感器与电压互感器主要配置284.4.4 全站时钟同步系统294.4.5 电气二次设备布置294.4.6 二次电缆的防干扰措施294.5 直流及不停电电源系统304.5.1 直流电源304.5.2 不停电电源系统(ups)304.6 元件保护及自动装置304.6.1 升压变电站主要元件保护配置304.6.2 主变压器保护304.6.3 35kv线路保护314.6.4 35kv站用变压器保护314.6.5 35kv动态无功补偿装置保护314.6.6 35kv母线保护324.6.7 安全自动装置324.7 电缆设施324.7.1 站区电缆隧道、沟道布置324.7.2 防火和阻燃措施325土

8、建部分325.1 站区总布置与交通运输325.1.1 站区总体规划325.1.2 站区总平面布置335.1.3 征地要求与分期建设335.1.4 管沟布置345.1.5 道路及场地处理345.1.6 升压站主要技术经济指标345.2 建筑355.2.1 全站建筑物355.2.2 生产建筑物355.2.3 主要建筑材料355.3 结构365.3.1 设计主要技术依据365.3.2 建筑结构375.3.3 屋外配电装置构(支)架385.3.4 全站建、构筑物的地基与基础385.4 给排水385.4.1 给水系统385.4.2 排水系统385.5 采暖通风及空气调节395.5.1 气象条件395.5

9、.2 所区建筑物通风、空调395.5.3 通风方案及设备选型395.5.4 空调方案及设备选型396消防部分406.1 概述406.1.1 消防设计范围及界限406.1.2 消防设计主要原则406.1.3 消防设计规范416.1.4 消防给水416.2 其他消防措施及消防供电416.2.1 电气设施消防措施416.2.2 采暖通风设施的防火416.2.3 火灾报警及控制系统416.2.4 消防供电427自然和社会环境427.1 自然环境概况427.1.1 地理位置427.1.2 气象条件437.1.3 主要污染源的分布及其污染物437.1.4 执行的环境质量和排放标准437.2 污染防治措施4

10、37.2.1 生活污水处理设施437.2.2 噪声源及防噪措施447.3 绿化规划设计447.3.1 站区绿化布置原则447.3.2 站前区绿化方案447.3.3 绿化规划面积458劳动安全卫生458.1 概述458.1.1 依据的现行规范、规程、规定458.1.2 职业危害及防治措施458.2 劳动安全卫生措施468.2.1 防火防爆468.2.2 防毒防化学伤害468.2.3 防电伤防机械伤害468.2.4 防暑防寒478.2.5 防噪声471 总的部分1.1 概述1.1.1 工程设计的主要依据(1) 包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区100mwp光伏发电农业一体化项目接入系统(2) 包

11、头市中利腾晖光伏发电公司白云区光伏发电一期30mwp项目接入系统设计评审意见(3) 设计委托书(4) 电力工程电气设计手册 (5) 电力系统电气设备选择与实用计算 (6) 35110kv变电站设计规范-gb50059-2011 (7) 高压配电装置设计技术规程-dl/t5352-2006 (8) 导体和电器选择设计技术规定-dl/t5222-2005 (9) 火电厂与变电站设计防火规范-gb50229-2006 (10) 并联电容器装置设计规范-gb50227-2008 (11) 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程-dl/t5136-2001(12) 国家电网公司 十八项电网重大反事故措施

12、 (13) 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求(14) gb 50011-2010建筑物抗震设计规范(15) gb 50060-2008 3-110kv高压配电装置设计规范(16) gb 50016-2006建筑设计防火规范(17) gb 50057-2010建筑物防雷设计规范(18) gb 1094-1996 电力变压器(19) gb 11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器(20) dl/t 621-1997交流电气装置的接地(21) dl 5027-1993电力设备典型消防规范(22) dl/t 620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合1.1.2 工程建设规模和设计

13、范围1 工程建设规模: 本期主变容量 150mva，远期主变容量 250mva，按照110/35kv电压等级设计。 本期110kv进线1回，单母线接线；本期35kv出线3回，单母线接线，远期出线7回，单母线分段接线。 本期装设(10mvar容性+10mvar感性)35kv动态无功补偿装置1套，远期按2套预留场地。2 设计范围与分工a.所区内生产及辅助生产系统的设备安装，土建工程及所区规划。 b.110kv、35kv配电装置设计，架空出线设计至出线门型架止。 c. 进所道路自所区大门至规划的道路的引接处为止。 d.所区内防雷接地。1.2 工程概述1.2.1 站址自然条件包头市中利腾晖光伏发电有限

14、公司白云区100mwp光伏发电农业一体化项目位于内蒙古自治区包头市白云鄂博矿区，厂址在已建好的鲁能白云鄂博风电场北侧。站址东侧有s211公路通过，距离站址约680m。光伏项目场地南北长约1900m，东西宽约2100m，成不规则形状，总占地面积约为2.33km2。通过收集资料及初步调查，站址不压开采矿区，且选定范围内无文物古迹、军事设施，适宜建太阳能光伏电站。1.2.2 环境影响评价结论拟建站址周围环境空气本底相对较好；电站区域及四周无噪声敏感点，声环境质量现状良好。1.2.3 进出线走廊条件站区部分总体考虑了进出线走廊、光伏板布置形式、站址地形条件等各方面因素，进行统筹安排，统一布局。站区总体

15、规划在满足生产要求的前提下，尽量减小占地面积。站区总体规划：110kv出线向东南，光伏发电通过箱式变压器将电压升到35kv后送出至升压站主变压器低压侧配电装置。电站主入口朝西南，进站道路由站区东侧s211引接。1.2.4 工程地质、水文地质和水文气象条件包头市白云鄂博属于中温带半干旱大陆型季风气候，光照充足，热量丰富，昼夜温差大。项目区年平均气温5.8，无霜期90天120天，年平均降水量约257.0mm，多年平均风速3.9m/s，多年平均日照时数在2500h3350h之间，太阳能资源丰富。1.3 技术原则及存在问题1.3.1 主要技术方案根据白云区100mwp光伏发电农业一体化项目需求及发改委

16、意见，包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区100mwp光伏农业一体化项目一期30mwp项目110kv光伏升压站规模主变压器容量为150mva。主变压器采用三相油浸有载调压电力变压器，屋外布置。110kv 出线1回，出线方向至东北， 110kv线路至望海220kv变110kv侧。 35kv光伏出线3回。 为尽可能地降低工程投资，根据国家电网公司就变电所初步设计深度的有关要求及110kv光伏升压站工程实际，在初步设计阶段对电气的主接线、配电装置的布置和设备选型上进行了进一步设计优化。 110kv 电气主接线为单母线接线，采用屋外布置方式，110kv配电装置布置在站区北侧。35kv电气主接线为单母线

17、接线，35kv配电装置采用屋内开关柜单列布置方式，35kv配电装置在升压站中部，采用屋内开关柜单列布置。35kv动态无功补偿装置布置在35kv配电装置南侧，安装场地满足不同原理补偿装置对场地的要求。继电保护室布置在主控楼内。 光伏升压站主控楼及附属建筑为单层砖混结构，抗震设防烈度为8度。 本升压站采用微机监控的自动化系统，即将升压站的二次设备(包括控制、保护、信号、测量、自动装置、远动终端等)应用自动控制技术，微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工对变电站执行监控、保护、测量、运行操作管理，信息远传及其协调的一种自动化系统。本期监控系统容量配置按远景规

18、模考虑，硬件配置按本期规模设置。本站本期采用少人值班的运行方式。主控制室与继电保护室分开布置，继电保护室按远景规模一次建成。光伏站及升压站监控系统上位机布置在主控制室，主变保护柜，主变故障录波柜、110kv母线保护屏、直流屏等布置于继电保护室， 35kv光伏出线、35kv站用备用变、35kv进线及35kv站用变的测控保护装置及相应的电度表下放，安装在35kv开关柜内。保护按继电保护和安全自动装置设计技术规程设置，主变压器、35kv线路、35kv动态无功补偿装置保护及35kv母线保护等均采用微机型保护，主变压器采用主、后分开单独装置的微机型保护，设一套主保护和一套后备保护。光伏升压站系统通信方式

19、为opgw光缆方式。本工程采用远动和监控系统综合考虑的方式，升压站配置计算机监控系统一套，为避免信息量的重复采集，不设独立远动装置，远动与监控共用数据采集系统，站内所有远动信息的采集与传输均由监控系统的远动工作站完成。光伏升压站主建筑物及辅助设施采用电暖器采暖，主控制室及通信室装设空调，35kv屋内配电装置室采用通风方案。1.3.2 主要经济指标序号项目名称单位数量技术经济指标1概算总投资万元33632无功补偿装置万元295.673主建筑面积m2101254站区内总建筑面积m25站区征地面积m21.206绿化面积m21207进站道路征地面积hm20.758土石方量：挖方填方m3m3300060

20、001.3.3 初步设计有关文件包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区100mwp光伏发电农业一体化项目接入系统包头市中利腾晖光伏发电公司白云区光伏发电一期30mwp项目接入系统设计评审意见。2 电力系统2.1 电力系统概述 包头地区电网位于内蒙古电网的中部，是内蒙古电网中最大的地区电网，西面以1回500kv线路(坤德线)与巴彦淖尔市德岭山500kv变相连，以2回220kv线路(吉祥民胜双回)同该市220kv电网相连，东面以2回500kv线路(坤旗i、ii回)与旗下营500kv变相连，以3回220kv线路(美岱召牵引所毕克齐牵引所线、土东线、土昭线)同呼市电网相连，南面以2回500kv线路(响高

21、i、ii回)与响沙湾500kv变相连，以3回220kv线路(达麻i、ii回、达土线)同达旗电厂相连。包头电网不仅承担本地区负荷供给的任务，而且承担着与呼市地区、鄂尔多斯地区以及巴彦淖尔地区联络的任务，是内蒙古电网的重要组成部分。包头地区电网主要承担着包头市区及市属白云、石拐两个矿区和九原区、土右、固阳、达茂四个旗县区的供电任务，是内蒙古电网的负荷中心。截止2013年底，包头地区电网发电装机（6mw及以上）容量8165.01mw，包括：公用火力发电厂8座，总装机容量4986mw，其中：包一电厂装机（1100mw+2125mw），包二电厂装机（2200mw+2300mw），包三电厂装机（2300m

22、w），东华热电厂装机（2300mw），昆都仑电厂（2300mw），华电包头电厂装机（2600mw），神华萨拉旗电厂（2300mw），普拉特（垃圾）电厂（312mw）；企业自备电厂6座，总装机容量1896.2mw；风电场15座，总投产容量1212.81mw；光伏电站4座，总投产容量70mw。截止2013年底包头地区电网有500kv变电站4座，即高新变、包头北变、春坤山变和威俊变，总容量为8400mva；220kv公用变电站17座，37台主变，总容量为5520mva。截止2013年底，包头电网共有220kv线路106回，总长度为1852.854km。此外，包头地区还有13座220kv用户变。包头地

23、区电网2013年最高供电负荷为5700mw。包头中利腾晖100mwp光伏电站位于内蒙古自治区包头市白云鄂博矿区西南。目前，该地区有500kv变电站一座，即春坤山500kv变电站；220kv变电站4座，分别为固北变、红塔变、望海变和万胜变。包头中利腾晖110kv 变电所由望海220kv变110kv侧接入。该光伏升压站的建设可以满足包头中利腾晖100mwp光伏电站发电需求。增加了包头电网供电能力，提高供电可靠性，降低网损和提高供电质量，完善供电网架，增加电网的售电量，进一步开拓电力市场。2.2 建设规模光伏升压站规划容量为250mva，本期工程上一台50mva主变，预留远期规划位置。主变选用三相有

24、载调压变压器，电压1158x1.25/38.5kv/10.5kv，接线组别yn,yn0+d11，阻抗电压10.5%。110kv母线按单母线接线， 110kv侧出线规划1回；35kv母线按单母线接线，本期35kv侧出线3回，用于光伏电站所发电力的汇集接入。光伏升压站无功补偿容量按主变容量的 20%配置， 35kv 母线装设容量10mvar容性+10mvar感性动态无功补偿装置。 110kv中性点星形接线的主变压器，公共点套管采用间隙保护接地。主变35kv侧采用中性点星形接线的，为小电阻接地系统。2.3 主要电气参数根据变电所短路计算结果以及通用设备参数， 110kv断路器额定电流选择3150a、

25、110kv隔离开关额定电流选择2000a，短路开断电流选择40ka。35kv配电装置，短路水平按31.5ka选择。主变压器采用户外三相铜芯有载调压变压器，容量50mva，电压1158x1.25/38.5kv/10.5kv，接线组别yn,yn0+d11，阻抗电压10.5%。带平衡线圈。3 电气部分3.1 电气主接线3.1.1 最终规模及分期建设情况根据接入系统方案及建设单位意见，光伏场110kv升压站最终建设容量为50mva主变压器两台，主变电压：1158x1.25/38.5kv/10.5kv。本期建设一台50mva主变。按照110/35kv电压等级设计。 3.1.2 进出线回路数本期110kv

26、进线1回，单母线接线；本期35kv出线3回，单母线接线，远期出线7回，单母线分段接线。3.1.3 变压器型式、接入方式主变压器采用户外三相铜芯有载调压变压器，容量50mva；变压器绕组的联结组别yn,yn0+d11。主变压器高压侧通过架空导线接入110kv配电装置，低压侧通过硬母线接入35kv配电装置。3.1.4 无功补偿容量、连接方式 无功补偿容量按主变容量的 20%配置，本期35kv 母线装设容量10mvar容性+10mvar感性动态无功补偿装置1套。由一台sf6断路器投切。3.1.5 中性点接地方式110kv中性点星形接线的主变压器，公共点套管采用间隙保护接地。主变35kv侧采用中性点星

27、形接线的，为小电阻接地系统。35kv 母线侧单相接地电容电流约38a,电阻电流按电容电流的2-4倍考虑，电阻电流按150a设计，接地电阻135。3.2 短路电流计算及主要设备选择3.2.1 短路电流计算依据及结果依据系统专业提供的系统阻抗x正=x负=0.0898，x零=0.0966。sj=100mva，vj=115kv。经计算短路电流为：110kv母线短路电流有效值5.745ka，35kv母线短路电流有效值5.597ka。经过计算变电所各侧短路电流值均在正常范围内，常规设备均能满足开断短路电流的需要。3.2.2 主要电气设备选择原则和依据导体及设备选择原则依据根据短路电流计算结果、导体和电器选

28、择设计技术规定dl/t 5222-2005进行，并确定以下条件：1）屋内及电缆沟（隧）道内最高环境温度，按40考虑。2）日照强度取0.1w/cm2 （风速取0.5m/s）。3）污秽等级：按iv级考虑，外绝缘泄漏比距按31mm/kv。4）噪音：电器噪声水平应满足环保标准要求。电器的连续性噪声水平不应大于85db，断路器的非连续性噪音水平，屋内不宜大于90db，屋外不应 大于110db。（测试位置距设备外沿垂直面的水平距离为2m，离地高度11.5m处）。5）电器及金具在1.1倍最高工作电压下，晴天夜晚不出现可见电晕。3.2.3 导体和主要设备选择结果a.导体本工程110kv主母线、110kv主变进

29、线采用lgj-300/30导线；35kv母线采用tmy-8010铜母线；35kv电缆采用交联聚乙烯绝缘、聚乙烯护套的铜芯电力电缆，动力电缆型号为yjv22-26/35。b.主要设备(1) 主变压器选型主变压器采用户外三相铜芯有载调压变压器，容量50mva，电压1158x1.25/38.5kv/10.5kv，接线组别yn,yn0+d11，阻抗电压10.5%。(2) 110kv断路器型式 户外、瓷柱、单断口六氟化硫断路器额定电压126 kv额定电流3150a额定开断电流40 ka热稳定电流(3s) 40 ka动稳定电流100ka(3) 110kv隔离开关型式 户外、水平开启式隔离开关。额定电压12

30、6kv额定电流2000a热稳定电流(3s) 40ka动稳定电流100ka(4) 110kv电流互感器型式 户外、油浸式额定电压110kv额定一次电流150a、300a，2x300a额定二次电流5a准确等级 5p20/5p20/5p20/5p20/0.5/0.2s(5) 110kv避雷器型式 金属氧化物避雷器额定电压102雷电冲击残压266kv(6) 110kv电压互感器型式 户外、油浸式电容式电压互感器额定电压110kv电压比 母线型电压比 线路型(7) 35kv配电装置采用户内手车式成套开关柜，开关柜内配真空断路器（其中动态无功补偿装置回路采用sf6断路器），短路水平按31.5ka选择(8)

31、 35kv站用变压器选用10系列干式变压器。(9) 低压设备选型380/220v配电装置选用gcs/mns型抽屉式开关柜。(10) 动态无功补偿装置选型本期工程无功补偿容量按主变容量的 20%配置，容量10mvar svg装设动态无功补偿装置。动态无功补偿装置由一台断路器投切。额定频率： 50hz额定容量： 10mvar系统额定电压： 35kv容量调节范围： 10mvar感性到10mvar容性连续自动调节响应速度： 30ms(11) 中性点电阻柜选型 额定电压： ur1.0535/3额定频率： 50hz电阻电流： 150a电阻： 135通流时间：流过额定发热电流的时间不大于10s 。3.3 绝

32、缘配合及过电压保护3.3.1 绝缘配合及过电压保护措施电气设备绝缘水平按照gb311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合及dl/t620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合中要求进行设计。在110kv进线及母线、35kv母线、35kv出线装设避雷器以防雷电侵入波危害。3.3.2 电气设备防污措施根据内蒙古电力系统污区分布图(2011年版)，升压站位于d(iv)级污区，110kv爬电比距按3.1cm/kv(最高工作电压下)，35kv户外设备爬电比距按3.1cm/kv(最高工作电压下)。配电装置设备外绝缘按海拔高度修正。3.4 电气设备布置及配电装置3.4.1 出线走廊、环境对电气布置的

33、影响本工程升压站地势开阔，110kv出线走廊顺畅，电气布置不受外部环境限制。3.4.2 电气总平面布置110kv屋外配电装置布置在站区北侧，向北出线，采用屋外普通中型断路器单列布置。35kv配电装置在升压站中部，采用屋内开关柜单列布置。主变压器布置在站区中部。35kv动态无功补偿装置布置在35kv配电装置南侧，安装场地满足不同原理补偿装置对场地的要求。继电保护室布置在综合楼内。3.4.3 配电装置型式选择及远近期配合措施110kv屋外配电装置采用普通中型，断路器单列布置型式，35kv屋内配电装置采用户内金属铠装高压开关柜单列布置型式。3.4.4 电气设备抗震措施本工程所处地区地震基本烈度为度，

34、施工图阶段设备订货时，要求电气设备能满足度地震要求。3.5 站用电及照明3.5.1 站用电引接及接线方案站用电电压为380/220v，为中性点直接接地系统。站用电共设置2台互为备用的变压器。其中1台油浸式变压器电源由站外引接，本台变压器不属于本工程范围，380/220v电源直接由变压器经电缆引来；另1台干式变压器电源由站内35kv屋内配电装置引接，电压比38.52x2.5%/0.4kv，接线组别y，yn0。站用电采用单母线接线。3.5.2 站用电负荷统计及变压器选择根据各专业提供负荷，经核算容量，站用变压器容量按200kva选择，采用干式变压器。3.5.3 站用配电装置布置及设备选型站用电配电

35、室与35kv配电室贴建，采用gcs/mns型抽屉式开关柜。3.5.4 照明检修电源供电方式根据相关照明设计技术规定，本工程升压站设计了正常工作照明网络和事故照明网络。正常工作照明网络由站用电系统供电，电压220v。照明负荷根据用途、布置场所，分别设置照明分电箱。主控室、各屋内配电室、生活室等处分别设置正常照明；事故照明网络正常时由站用电系统供电，事故情况下由事故照明切换屏加逆变装置供电。主控制室、建筑主要通道、继电保护室、站用电室、35kv配电装置室、生活室等处分别设置事故照明。升压站屋外配电装置、道路采用泛光灯照明，主控制室、继电保护室、各屋内配电室采用荧光照明。主控制室、建筑主要通道、继电

36、保护室、站用电室、35kv配电装置室、生活室设置疏散指示灯。3.6 防雷接地3.6.1 防雷保护方式全站设2根35m高的独立避雷针组成防直击雷联合保护。综合楼屋顶采用避雷带进行防直击雷保护。3.6.2 接地设计原则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。升压站接地装置设计原则为以水平接地体为主，辅以垂直接地体的人工复合接地网。水平接地体采用-506镀锌扁钢，垂直接地体采用50镀锌钢管。接地电阻暂按0.5设计，由于现阶段土壤电阻率未知，不满足要求时采用降阻措施。计算机系统设截面不小于100mm2的零电位接地铜排，以构成零电位母线。零电位母线应仅由

37、一点焊接引出两根并联的绝缘铜绞线或电缆，并于一点与最近的交流接地网的接地干线焊接。3.7 电缆设施3.7.1 电缆敷设方式本工程电缆设施主要采用电缆沟（隧）道。35kv屋内配电装置室采用电缆隧道内装设桥架敷设电缆，站用电室、站区设置电缆沟道，电缆沟道内采用角钢支架敷设电缆。电缆沟至设备采用电缆穿水煤气管直埋敷设。继电保护小室设置活动地板。3.7.2 电缆防火和阻燃措施明敷于电缆桥架中的电缆，每隔一定距离设一封闭耐火槽盒阻火段，阻火段长度2m。电缆沟进入建筑物的入口处设置阻火隔墙。高低压开关柜、控制保护屏、配电屏待电缆敷设完毕后应对其下部的孔洞进行封堵。电缆隧道、电缆沟阻火隔墙两侧各1.5m范围

38、内均缠绕防火包带。电缆穿管敷设完毕后应将管子的两头封堵。应说明电缆及其构筑物采取的防火和阻燃措施。4 二次系统4.1 系统继电保护及安全自动装置4.1.1 一次系统概况包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区100mwp光伏发电农业一体化项目，根据接入系统方案及建设单位意见，光伏场110kv升压站最终建设容量为50mva主变压器两台，主变电压：1158x1.25/38.5kv/10.5kv。本期建设一台50mva主变。按照110/35kv电压等级设计。 本期110kv进线1回，单母线接线, 110kv出线1回接入望海220kv变电站110kv侧；本期35kv出线3回，单母线接线，远期出线7回，单母

39、线分段接线。4.1.2 保护配置原则及方案本升压站采用微机监控的自动化系统，即将升压站的二次设备(包括控制、保护、信号、测量、自动装置、远动终端等)应用自动控制技术，微机及网络通信技术，经过功能的重新组合和优化设计，组成计算机的软硬件设备代替人工对变电站执行监控、保护、测量、运行操作管理，信息远传及其协调的一种自动化系统。本期监控系统容量配置按远景规模考虑，硬件配置按本期规模设置。110kv线路配置1套微机型线路测控保护装置，保证线路发生各种故障时能被切除，满足系统安全稳定运行要求。根据继电保护和安全自动装置技术规程规定， 110kv线路配置一套光纤差动保护，包括阶段式相间距离、接地距离及零序

40、电流方向保护，用以切除线路发生的各种故障，线路保护组1面柜(包括保护装置、三相操作继电器箱)，保护通道采用专用光纤通道。对110kv母线，根据主接线形式配置在系统各种运行方式下母线故障时均能正确动作、快速切除故障母线的母线保护装置。本期光伏升压站配置一套110kv母线保护。为了分析光伏电站事故过程中的动作情况，使电网调度机构能全面、准确、实时地了解系统事故过程中继电保护装置的动作行为，故障录波装置应记录故障前10秒到故障后60秒的情况。光伏电站故障动态过程记录系统大扰动如短路故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等发生后的有关系统电参量的变化过程及继电保护与安全自动装置的动作行为，光伏电站并网点交

41、流电压、电流信号需要接入光伏电站的故障录波装置。保护动作信号、电能质量监测装置触发输出信号可接入故障录波装置的外部触发接点。由于包头市中利腾晖光伏发电有限公司白云区70mwp光伏发电农业一体化项目容量较大，因此设计考虑配置1面110kv微机故障录波器。4.1.3 备用电源自动投切装置在升压站内设置一套交流不停电电源(ups)，ups容量为10kva，组一面屏布置于继电保护室内。升压站交流不停电电源(ups)系统包括整流器、逆变器、静态转换开关、隔离变压器、手动旁路开关等，对主控制室内的操作员/工程师站、五防工作站、火灾报警控制器及继电保护室内的远动主站、网络通信柜、数据网接入设备屏、远方电量计

42、费屏等负荷供电。分站房交流不停电电源(ups)系统包括蓄电池、整流器、逆变器、静态转换开关、隔离变压器、手动旁路开关等，对分站房内逆变器数据采集器、网络交换机等负荷供电。同时站用电共设置2台互为备用的变压器。其中1台油浸式变压器电源由站外引接，本台变压器不属于本工程范围，380/220v电源直接由变压器经电缆引来；另1台干式变压器电源由站内35kv屋内配电装置引接，电压比38.52x2.5%/0.4kv，接线组别y，yn0。站用电采用单母线接线。根据相关照明设计技术规定，本工程升压站设计了正常工作照明网络和事故照明网络。正常工作照明网络由站用电系统供电，电压220v。照明负荷根据用途、布置场所

43、，分别设置照明分电箱。主控室、各屋内配电室、生活室等处分别设置正常照明；事故照明网络正常时由站用电系统供电，事故情况下由事故照明切换屏加逆变装置供电。主控制室、建筑主要通道、继电保护室、站用电室、35kv配电装置室、生活室等处分别设置事故照明。4.1.4 系统通信拟建光伏电站由内蒙中调和包头区调实施两级调度管理，远动信息和远方电能量计量信息同时上传内蒙中调和包头区调。 (1) 调度数据网通道提供光伏电站内蒙电力调度数据网骨干点的2个2m电路，提供光伏电站包头地区电力调度数据网骨干点的2个2m电路。(2) 远动通道至包头区调和内蒙中调：主用通道采用调度数据网方式，备用通道采用常规四线modem方

44、式。(3) 远方电能量计量通道至内蒙中调：主用通道采用调度数据网方式，备用通道采用电话拨号方式。至包头区调：主用通道采用调度数据网方式，备用通道采用2m专线方式。(4) 线路保护通道为光伏电站望海变单回110kv线路提供一个线路保护通道。(5) 通道建设方案工程暂定方案：在光伏电站望海变单回110kv线路上建设opgw光缆2条，长约25.5km，每条光缆容量按16芯考虑。建设光伏电站望海变sdh制式、155mbit/s传输速率、1+1保护光纤传输通道，主用和备用通道分别使用两条光缆中的2芯光纤。光伏电站新上stm-1/4光端机1套，配置对望海方向的2套s-1.1光接口，在望海变现有hit707

45、0光端机上新增2套s-1.1光接口。光伏电站对包头区调和内蒙中调各配置pcm设备1对，用于对包头区调的调度通信、行政通信、调度自动化等信息接入。光缆及系统侧设备列入配套的接入工程。4.1.5 站内通信(1) 调度程控交换机根据调度通信及站内通信要求，本工程为光伏电站配置数字调度程控交换机。在网络层面，以2m数字中继方式接入内蒙古电力调度程控网汇接点春坤山变，实现组网运行；在用户层面，为光伏电站运行提供必要的通信业务接口，实现上级调度机构对本站的调度指挥和运行管理，并为电能量计量信息上传提供电话拨号通道。本期用户容量按32线配置，预留扩容容量。同时为方便光伏电站与系统外联络，考虑安装当地公用通信

46、网的电话一部。设置无线对讲10台。(2) 通信电源为保证通信系统安全、可靠、稳定运行，本工程为光伏电站配置通信用高频开关电源一套，容量按80a考虑，配置两组200ah阀控式铅酸蓄电池。(3) 通信辅助设备本工程在光伏电站内配置一面200回的音频配线柜和一面48芯/32系统的光数配线柜，以满足光伏电站的配线要求。为便于运行、维护，本设计配置了常用的维护仪器仪表。(4) 通信设备布置通信用蓄电池布置于升压站内主控楼的蓄电池室，其它通信设备布置于主控楼的继电保护室。(5) 防雷接地要求本期工程通信设备的工作接地和保护接地使用一个接地网，即共同接入升压站内的总接地网，其接地电阻满足通信防雷接地要求。4

47、.2 系统调度自动化4.2.1 调度关系根据内蒙古自治区电网调度管理规程规定：凡是并入电网运行的发电厂所属设备，按统一调度、分级管理的原则，由接入电网所在地区的电力调度所实施统一调度管理。本光伏电场参照该调度规程，按内蒙古电网调度自动化的总体要求配置相应的调度自动化设备。根据统一调度、分级管理的一般原则，本光伏电站由内蒙中调和包头区调实施两级调度管理，远动信息直采直送至内蒙中调和包头区调，电能量信息向内蒙中调、包头供电局营销采控主站。4.2.2 远动系统方案(1)设备配置本工程采用远动和监控系统综合考虑的方式，升压站配置计算机监控系统一套，为避免信息量的重复采集，不设独立远动装置，远动与监控共

48、用数据采集系统，站内所有远动信息的采集与传输均由监控系统的远动工作站完成。(2)远动信息根据地区电网调度自动化设计技术规程规定，确定本光伏电站远动信息内容如下：遥测：1) 110kv出线有功功率、无功功率、电流。2) 110kv母线频率、电压。3) 光伏电站发电量、辐照度。遥信：1) 所有断路器、隔离刀闸位置信号。2) 110kv线路保护信号。3) 光伏电站并网状态。4) 逆变器保护动作信号。5) 孤岛效应保护动作信号。(3) 远动通道内蒙中调：主通道是通过数据网接入设备接入至电力数据网，备通道为常规四线modem通道。包头区调：主通道是通过数据网接入设备接入至电力数据网，备通道为常规四线mo

49、dem通道。4.2.3 光伏电站综合通信管理终端(1)设备配置光伏电站配置一套综合通信管理终端。综合通信管理终端与光伏电站监控系统、升压站计算机监控系统、环境监测系统、无功补偿装置通信，接口为网络或串口方式，并预留和光功率预测系统的接口；采集光伏监控系统实时信息、升压站监控系统光伏电站并网点有功功率、无功功率、电压、电流、断路器位置、隔离刀位置等信号；采集气象监测系统实时信息；采集无功补偿装置无功功率和设备运行状态，通过电力调度数据网将信息上传至内蒙中调。(2) 通道内蒙中调：通过数据网接入设备接入至电力数据网。(3) 传输规约内蒙古电网风电(新能源)综合信息传输规约。4.2.4 内蒙电力调度

50、数据网传输设备根据内蒙中调规划的电力调度数据网拓扑结构，本光伏电站按接入点计列数据网传输设备一套，光伏电场的远动信息、远方电能量计量信息、保护及故障信息都将通过该套数据网传输设备以2个2m通道汇聚到骨干点春坤山500kv变，春坤山500kv变通过155m通道把信息上传到内蒙中调。4.2.5 包头地区电力调度数据网传输设备根据包头区调规划的电力调度数据网拓扑结构，本光伏电站按接入点另计列数据网传输设备一套，光伏电站的远动信息、远方电能量计量信息都将通过该套数据网传输设备以2个2m通道汇聚到骨干点望海220kv变，望海220kv变通过155m通道把信息上传到包头区调。各套数据网接入设备主要配置为：

51、2台交换机、1台路由器，两套设备集中组屏布置于保护小室。4.2.6 二次系统安全防护根据电监会5号令及电监安全(2006)34号文中的十六字方针：安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证要求，本电站按以上要求进行设计。安全分区：本电站升压站分为生产控制大区(安全区i、安全区ii)和管理信息大区。监控系统为安全区i，电能量计量系统为安全区ii。网络专用：光伏电站配置了电力调度数据网专网设备。横向隔离：安全区ii电能量远方终端和安全区i监控系统采用rs485串口单向通信，本身已经达到逻辑隔离功能，无须增加逻辑隔离设备。纵向认证：光伏电站安全区i监控系统与调度ems系统通信，在光伏电站配置2台纵向加密

52、认证装置；安全区ii电能量远方终端与调度计量主站系统通信，在光伏电站配置2台纵向加密认证装置。4.2.7 有功功率控制根据电网公司文件，国家电网发展(2009)747号国家电网公司光伏电站接入电网技术规定(试行)，要求20mwp及以上光伏电站实现有功功率控制功能。本工程在光伏电站配置一套自动发电控制(agc)系统，在满足电网调度agc目标的前提下，实现光伏电站逆变器输出功率的合理分配和光伏电站的优化运行。该系统与光伏电站综合通信管理终端通信，采集光伏电站实时出力数据和逆变器的实时运行数据，同时通过电力调度数据网经光伏电站综合通信管理终端接收调度主站下达的光伏电站出力目标设定值，经优化计算得出单

53、台逆变器的出力目标值，并发送给光伏监控系统执行，实现agc闭环控制功能。光伏电站有功功率变化包括10min和1min，10min有功功率变化最大限值为装机容量70mw；1min有功功率变化最大值为额定容量的1/5即14mw。4.2.8 无功功率及电压控制本工程在光伏电站配置一套自动电压控制(avc)系统，该系统与光伏电站综合通信管理终端通信取得调度avc主站下达的目标设定值后，与实时监测的并网点电压比较，经过计算得出调控目标设定值，对无功补偿装置、逆变器、有载调压变压器进行统一协调控制，使并网点电压达到要求，实现并网点电压和无功功率的自动调控，合理协调和优化无功分布，保证电网安全稳定运行、提高

54、电压质量、减少有功损耗。光伏电站综合通信管理终端接收内蒙中调新能源调度技术支持系统下发的光伏电站avc电压目标值，转发给光伏电站avc系统执行，并将avc系统提供的相关遥信和遥测上传至内蒙中调，实现avc闭环控制功能。4.2.9 远方电能量计量系统a.设备配置原则按照电能计量装置技术管理规程(dl/t 448-2000)及内电营销【2012】54号文件的要求，计量装置的配置原则如下：(1) i类发电企业上网购网关口计量点同一主或副关口计量点应装设两块相同型号、相同规格、相同准确度等级的多功能电能表，其中一块定义为主表，一块定义为副表，主副表应有明确标志。(2) 发电企业上网用网关口计量点按i类设置计量装置，应配置准确度等级为有功0.2s，无功为0.5级的相同型号、相同规格的主副电能表。(3) i类计量装置配置专用电压0.2级、电流0.2s级互感器或