30MWP并网光伏电站项目电气设计方案

30MWP并网光伏电站项目电气设计方案1.1电气一次根据并网光伏电站的建设规模及县地区的电网现状，初步确定光伏电站升压至110kV后以一回110kV线路送往110kV变电所，线路总长约5km,按经济电流密度法计算选择导线型号为LGJ-240/20。根据光伏电站的接线方式，110kV升压变电所高、中压侧拟定三个接线方案进行经济技术比较。技术方案比较见表4-1-1表4-1-1接线方式比较接线方式单母线单母线分段变压器—线路组接线优点接线简单，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套装置供电可靠性高，运行灵活接线简单，继电保护配置简单，投资低、不需要高压赔点装置缺点供电可靠性差继电保护配置较复杂，投资高、扩建较复杂供电可靠性差，运行不灵活经过对上述三个接线方案的经济技术方面的比较并结合光伏电站的发电特点，推荐单母线接线为110kV升压变电所高、中压侧的接线方式。110kV升压变电所安装一台台容量为50000kVA的油浸式变压器，110kV出线一回，电气主接线方式见附图。并网光伏电站的厂用负荷包括场区的生活用电、控制室的照明用电、各断路器的操作电源、升压变电所综合自动化系统装置的用电等。并网光伏电站由于具有白天发电夜晚停发的特殊性，初步确定厂用电从电站和电网两路取电。根据各用电设备的容量、数量及重要性，采用预装变电站形式，初选变压器量为2台100kVA，其中一台引自场区附近的10kV线路上。升压站内电气设备布置采用中型布置形式，站内布置两台主变压器，110kV户外配电装置，110kV出线一回；升压站内母线构架、进出线构架采用钢构架，支柱及各设备支柱均用水泥杆；110kV母线间距为2.2m，出线间距为2m；主变压器与中压开关柜之间采用封闭母线连接。为了使各设备之间的连接方便、电缆长度最短，便于集中控制操作，设厂用配电室，中压配电室和控制室。中低压配电室内配电柜成两排布置，控制室内控制柜成三排布置；控制室和中压开关室隔墙相邻，中压开关室和升压变电所隔墙相邻，场用箱式变及逆变器布置在光伏阵列中，具体布置见附图。附表：电气一次设备列表序号设备名称规格单位数量1主变压器SZ10-50000/110110±8*1.25%/10.5KVYnd11,Uk=15%台12SF6断路器2000A,31.5KA台33双接地隔离开关1250A组14隔离开关630A只15110KV避雷器Y10W-102/226W台36避雷器Y1.5W5-72/186W17电流互感器2*300/5A10P30/10P30/0.5/0.2S只38电流互感器LRD-60100～300/5只19电流互感器10KV100/510P/10P只110电压互感器TYD-110/-0.02H台111高压开关柜KYN28A-12台1312干式变压器SC9-100/1010.5±5%/0.4KVUd=4%Dyn11台21.2电气二次1.2.1电厂监控系统本工程监控系统采用基于MODBUS协议的RS485总线系统，整个监控系统分成站控层和现场控制层。RS485的总线虽然存在效率相对较低（单主多从），传输距离较短，单总线可挂的节点少等缺点,但其成本较低，在国内应用时间长，应用经验丰富。考虑到本工程容量较小，监控点少，故选用RS485总线系统。通过设在现场控制层的测控单元进行实时数据的采集和处理。实时信息将包括：模拟量（交流电流和电压）、开关量、脉冲量及其它来自每一个电压等级的CT、PT、断路器和保护设备及直流、逆变器、调度范围内的通信设备运行状况信号等。微机监控系统根据CT、PT的采集信号，计算电气回路的电流、电压、有功、无功和功率因数等，显示在LCD上。开关量包括报警信号和状态信号。对于状态信号，微机监控系统能及时将其反映在LCD上。对于报警信号，则能及时发出声光报警并有画面显示。电度量为需方电度表的RS485串口接于监控系统，用于电能累计，所有采集的输入信号应该保证安全、可靠和准确。报警信号应该分成两类：第一类为事故信号（紧急报警）即由非手动操作引起的断路器跳闸信号。第二类为预告信号，即报警接点的状态改变、模拟量的越限和计算机本身，包括测控单元不正常状态的出现。控制对象为各电压等级断路器、逆变器等。控制方式包括：现场就地控制：电厂控制室内集中监控PC操作。站控层配置一台用于集中监控的后台主机，并做为操作员站,配打印机和LCD。利用出线断路器侧PT、CT进行计量，设置智能电度表，以适应白天供电，夜间用电的发电方式。逆变器本体内部具有同期功能，可自动投入/退出逆变器。主变压器保护采用综合保护测控装置，安装在高压开关柜上。逆变器本体配置内部保护装置。本工程设置一套220V/100Ah直流系统，布置在蓄电池室。蓄电池采用阀控铅酸蓄电池。用于开关柜操作电源、监控系统电源、事故照明等。（1）过电压保护县地区的年平均雷暴日数为2.9d，属少雷区。为了保证在发生雷击时光伏电站的电池组件、各类电气设备、综合自动化系统装置的正常工作,在光伏电站本体设置了三级防雷保护装置来防止侵入雷、绕击雷对光伏组件、逆变器、交流配电柜等设备的危害，分别在分汇线盒内设置防雷模块作为第一级防雷保护，在总汇线盒内设置防雷模块作为第二级防雷保护，在并网逆变器内设置防雷模块作为第三级防雷保护；在一级升压室、控制开关室屋顶设置避雷带来防止直击雷对中压开关柜等电气设备的危害，在进、出线中压开关柜内装设性能优越的氧化锌避雷器来防止侵入雷、绕击雷的危害。为了保护变电所内的电气设备不受直击雷侵袭，在变电所内布置4基30m高的避雷针对电气设备进行保护。（2）接地保护全场除避雷针外拟设一总的接地网，本着“一点接地”的原则，将光伏组件及支架、各高低压电气设备的外壳、各防雷模块接地侧、屋顶避雷带的接地网进行可靠的电气连接。考虑升压变电所采用综合自动化系统，为满足微机监控、保护系统对接地电阻的要求，全场除避雷针接地外总接地电阻应达到规程规定不大于4Ω的要求，以保证设备及人身安全,同时应满足接触电势及跨步电压的要求；避雷针接地系统应单独设置，和其它接地系统的地下距离不小3m，接地电阻不大于10Ω。若接地电阻值不满足要求，可通过深埋于含水层或加降阻剂的方法进行处理。附表：电气二次设备列表序号设备名称单位数量1计算机监控系统套12直流系统套13110KV测控装置套1410KV保护测控装置套15图像监视及安全警卫系统套16火灾报警消防系统套17计量系统套18UPS系统套19蓄电池220V/100Ah套110五防系统套111远动工作站套1附表：电气电缆及接地材料列表序号材料名称规格型号数量（m）1直流电缆ZRC-YJV-1-2×452002直流电缆NH-Y