电气一次设计内容：0.5MWp逆变器室出口电压及设计可延展性

1.阵列接线

每个阵列由11块电池板串联，共44块电池板连接成四串，四串并联接入汇流箱，一个汇流箱汇集24个阵列电流。图17-4为阵列电池组件接线图。

图17-4 阵列电池组件接线图

9～10台汇流箱接入直流配电柜，然后接入一台500kW逆变器。图17-5为子阵列（1MW）接线图。

图17-6为直流防雷汇流箱电气原理图。

2.逆变器与升压变压器的组合方式

本光伏电站采用1MWp子方阵的设计方案及0.5MWp两种子方阵的设计方案。由于受并网逆变器输出功率、输出交流电压（0.27kV）及场区面积过大等因素的制约，升压变压器的容量选择受到限制。为提高光伏方阵的效率，本电站1MWp方阵采用2台500kW逆变器与1台1000kVA双分裂绕组升压变压器（升压至10kV）的组合方式；0.5MWp方阵采用1台500kW逆变器与1台500kVA双分裂绕组升压变压器（升压至10kV）的组合方式。图17-7为1MWp逆变器室设备布置图。每个逆变器室安装两台逆变器、两台直流配电柜、两台交流配电柜，1台升压变压器安装在室外。0.5MWp逆变器室安装数量减半。

图17-5 子阵列（1MW）接线图

图17-6 直流防雷汇流箱电气原理图

图17-7 1MWp逆变器室设备布置图

3.电气一次接线

采用0.27kV／10kV／35kV两级升压方式。每个1MWp逆变器室的2台500kW逆变器出口交流电压0.27kV，经1台容量为1000kVA升压变压站升压至10kV。每个0.5MWp逆变器室的1台500kW逆变器出口交流电压0.27kV，经1台容量为500kVA升压变压站升压至10kV。然后均用10kV电缆汇流至10kV配电母线，再通过1台容量为10000kVA、35kV／10kV主变压器升压至35kV后接入电网。图17-8为35kV升压站平面图。

图17-8 35kV升压站平面图

升压站电气设备有：

1）9台1000kVA、10kV／0.27kV／0.27kV箱式升压变电站。

2）2台500kVA、10kV／0.27kV／0.27kV箱式升压变电站。

1台10000kVA、35kV／10kV主变压器。

3）6面10kV高压开关柜。

4）1套35kV户外升压设备，含有断路器、CT、PT、避雷针等。

根据《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》中对无功调节的要求，大型和中型光伏电站的功率因数应能够在0.98（超前）～0.98（滞后）范围内连续可调，无功补偿容量需由接入系统设计确定，按配置容量为2000kvar的无功补偿估算，无功补偿装置装设在10kV母线上。该方案调压方式简单，操作方便。只需在主变压器加装有载调压开关即可满足要求。

10000kVA、35kV／10kV主变压器采用户外油浸式变压器。变压器整体效率：10kV升压变电站平均效率为99.1％，35kV主变压器平均效率为99.2％，则升压装置整体效率为99.1％×99.2％=98.3％。11台10kV箱式升压变电站分为2组联合单元进线。10kV侧共2回进线，1回出线，回路数少，因此采用单母线接线，其优点是接线清晰，运行维护方便，经济性较好。因此，电气主接线为：2台500kW逆变器与1台1000kVA、10kV箱式升压变电站，1台500kW逆变器与1台500kVA、10kV箱式升压变电站组合；5台或6台10kV箱式升压变电站在高压侧并联为1个联合单元；2个箱式升压变电站联合单元分别接入10kV配电系统，10kV配电系统采用单母线接线，汇集为1回10kV出线接入周边电网。考虑今后电站扩容的可能性，出线站设计应具有可延展性。图17-9为电气主接线图。

4.厂用电电源及接线

根据初步负荷统计情况分析，电站选用变压器容量为315kVA，采用10／0.4kV级电压供电，电能质量能够满足规程规范要求。厂用电采用双电源供电，主供电源引自附近10kV电网，通过室外10kV箱式降压变电站降压至0.4kV；备用电源引自厂内10kV母线侧出线柜，通过10kV干式变压器降压至0.4kV。主、备用电源分别接至中控室厂电双电源自动切换柜。图17-10为厂用电电源及接线。

5.电气一次设备的选择

电气一次设备参数根据工程经验初选，下阶段将根据短路电流计算结果进行复核和调整。

（1）35kV出线站配电装置

1）35kV升压变压器。

型式：三相油浸式双绕组升压变压器；

额定容量：10000kVA；

额定电压：38.5／10.5kV；

短路阻抗：7.5％；

调压方式：有载调压；

联结组标号：YNd11。

2）35kV断路器。

型号：ZN85-40.5；

额定电压：40.5kV；

图17-9㊀电器主接线图

额定电流：630A／2500A；

额定短路开断电流：31.5kA；

额定短路关合电流（峰值）：80kA；

额定短时耐受电流／时间：31.5kA／4s；

额定峰值耐受电流：80kA；

短时（min）工频耐受电压：95kV；

断路器断口耐受电压：95kV；

雷电冲击耐受电压（峰值）：185kV；

操动机构：弹簧操动机构。

3）避雷器。

型号：无间隙金属氧化物避雷器；

标称放电电流：5kA；

额定电压：42kV；

持续运行电压：23.4kV；

工频放电电压：不小于72kV（有效值）；

500A操作冲击电流残压：不大于105kV（峰值）；

5kA雷电冲击电流残压：不大于119kV（峰值）。

4）户外三相隔离开关。

型式：户外三相式双接地隔离开关；

额定电压：40.5kV；

额定电流：630A；

额定短时耐受电流／时间：31.5kA／4s；

额定峰值耐受电流：80kA；

5）电流互感器。

型号：LB6-35；

额定电压：35kV；

电流比：200／1A；

准确度：0.5／0.2S／5P／5P。

6）电压互感器。

型号：Y5C-41／108；

三相联结组标号：Y／Y／Y／△（开口三角形）；

电压比：(www.xing528.com)

准确度；

准确度：0.5／0.2／3P。

7）避雷针。

高度：20m。

图17-10 厂用电电源及接线

（2）10kV箱式变电站10kV箱式变电站内的一次电气设备主要有10kV升压变、负荷开关、熔断器、避雷器、低压断路器等。

1）10kV升压变压器。

①型式一：三相双分裂升压变压器；

额定容量：1000kVA；

额定电压：10／0.27／0.27kV；

短路阻抗：7.5％；

调压方式：无励磁调压；

调压范围：10.5±2×2.5％／0.27kV；

联结组标号：YNd11，d11。

②型式二：三相双绕组升压变压器；

额定容量：500kVA；

额定电压：10／0.27kV；

短路阻抗：4.5％；

调压方式：无励磁调压；

调压范围：10.5×（1±2×2.5％）／0.27kV；

联结组标号：YNd11。

2）10kV负荷开关。

额定电压：10kV；

最高工作电压：11.5kV；

额定电流：400A；

极限开关电流：1.25kA。

3）10kV熔断器。

每台箱式变的高压侧装设3支插入式全范围保护熔断器，作为箱变过载和短路保护故障的保护元件。

型号：XRNT1-10；

额定电压：10kV；

额定电流：63A或31.5A。

4）低压断路器。

额定电压：400V；

额定电流：1600A；

极限分断能力：50kA。

（3）10kV厂用变压器（室内）

型式：三相干式变压器；

容量：315kVA；

电压：10.5×（1±5％）／0.4kV；

联结组标号：Dyn11；

阻抗电压：4.5％。

（4）10kV厂用箱式变电站（室外）

1）10kV变压器。

型式：三相干式变压器；

容量：315kVA；

电压：10.5×（1±5％）／0.4kV；

联结组标号：Dyn11；

阻抗电压：4.5％。

2）10kV熔断器。

型号：XRNT1-10；

额定电压：10kV；

熔体额定电流：20A。

3）负荷开关。

额定电压：10kV；

最高工作电压：11.5kV；

额定电流：400A；

极限开断电流：1.25kA。

6.逆变器回路电力电缆

1）逆变器输入最高直流电压为880V，采用1kV低压电缆连接。固定安装电池方阵中有24路、18路输入汇流箱两种方式，根据汇流箱至逆变器室直流柜的距离及汇流箱电流大小，使最远处电池组件电压降控制在2％左右，从而可以确定各汇流箱至逆变器室直流柜的直流电缆型号与规格，初步采用YJV₂₂-1kV-2×35mm²、YJV₂₂-1kV-2×50mm²两种规格。

2）逆变器引至箱式变电站回路电压为0.27kV，采用1kV低压电缆连接，经计算，每500kW采用3根YJV-3×185＋1×95mm²电缆并联连接。

3）高压电缆。10kV集电线路为直埋电缆，5～6个变压器环网连接，由最终端箱式变电站引入10kV开关柜室。10kV集电线路采用YJV₂₂-10kV-3×150mm²电缆。35kV出线站引至第一级杆塔采用LGJ-150mm²架空线。

7.过电压保护及接地

（1）过电压保护 本电站的过电压保护及绝缘配合设计按DL／T 620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准规范进行，35kV设备外绝缘在下一步设计时按照工程所在地海拔修正，并根据当地污秽等级复核泄漏比。

（2）直击雷保护 根据气象资料显示，格尔木地区雷暴日数为2.3d／a，属于少雷地区，本工程采用35kV出线1km架设避雷线、综合楼出线站设避雷针，太阳电池组件支架与厂区接地网连接等措施进行直击雷保护。

（3）侵入雷电波保护 本工程在35kV线路出线端及10kV配电装置母线均设有无间隙金属氧化物避雷器，箱式变电站、直流配电柜、汇流箱内均逐级装设避雷器。下阶段根据绝缘配合进一步优化和调整。

（4）接地 本工程接地种类包括：工作系统接地、防雷接地、保护接地。根据电站布置，采用镀锌扁钢形成一个接地网，接地电阻R≤2000V／I（I为流经接地装置的入地短路电流），避雷针接地电阻＜10Ω。

8.照明系统

照明系统电源从厂用电0.4kV母线引来。照明系统电压为AC 380／220V。主要部位照明配置如下：

1）逆变器室、中控室及办公室采用格栅荧光灯。

2）宿舍、走廊及楼梯间采用节能吸顶灯。

3）在办公楼顶及场地周边设投光灯。

4）办公室、宿舍设电采暖插座。