2022智慧光伏建设项目技术指引

集中式电化学储能电站设计方案 电气工程部分 2022 目录 电气工程 3 1.1 储能电站接入 .3 1.2 电气一次 3 1.2.1 短路电流计算 1）短路电流计算 .3 1.2.2 电气主接线 4 1.2.3 主要电气设备选择及参数 1.2.1.1 短路电流水平 5 1.2.4 集 电 线 路 方 案 1.2.4.1 集电线路连接方式及电缆选型 17 1.2.5 过电压保护及接地 1.2.1.1 接地装置 19 1.2.6 站用电及照明系统 22 1.2.7 电气设备布置 25 1.2.8 电气一次主要设备材料清单 28 表 1.2-6 电气一次主要设备材料清单 28 1.3 电气二次 31 1.3.1 计算机监控系统 31 1.3.2 继电保护及安全自动装置 32 1.3.3 调度自动化系统 33 1.3.4 功率控制与电压调节 1.3.1.1 有功功率控制 35 1.3.5 站用直流系统及交流不间断系统 35 1.3.6 交流不间断系统 37 1.3.7 视频安全监控系统 38 1.3.8 电能质量监测设备 38 1.3.9 电气二次设备布置见电气附图 38 1.3.10 通信部分 1.3.7.1 储能电站内部通许系统 38 1.4 电气二次设备材料表 40 表 1.4-1 电气二次主要设备材料清单 40 电气工程 1.1 储能电站接入 考 虑 就 近 新 建 一 座 110kV 变 电 站 ， 以 110KV 电 压 等 级 接 入 电 网 。 由 于 接 入 系 统 初 步 方 案 ， 目 前 暂 考 虑 接 入 文 桥 变 110kV 侧 ， 线 路 采 用 LGJ-300mm2 导 线 ， 长 约 13.5km。 最终接入方案需以接入系统报告批复意见为准。 1.2 电气一次 1.2.1 短 路 电 流 计 算 1）短 路电流计 算 依据接入系统报告短路阻抗计算章节。 （ 1） 计算水平年：2030 年 。 （ 2） 计 算 条 件 ： 系 统 接 入 报 告 系 统 侧 短 路 电 流 文 桥 变 电 站 110kV 母 线 三 相 短 路 电 流 为 16.8kA，系 统 正 序 阻 抗 为 0.03（取 基 准 容 量 Sj=100MVA， 基 准 电 压 Uj 为 115kV）。 取 基 准 容 量 Sj=100MVA， 基 准 电 压 分 别 为 115kV、 37kV、 0.72kV。 网 络 适 当 简 化 ， 得 到 正 序 网 络 等 值 电 抗 图 及 各 级 电 压 母 线 上 的 三 相 短 路 电 流 计 算值。 储 能 电 站 短 路 电 流 计 算 正 序 网 络 等 值 阻 抗 图 见 图 1.2- 1， 短 路 电 流 计 算 结 果 见 表 1.2-1。 图 1.2-1 三相短路正序网络等值阻抗图 表 1.2-1 推荐短路电流计算 单位： kA 考虑为电力系统发展留有一定裕度，大唐龙感湖集中式储能电站升压 站的 110kV、35kV 电气设备短路电流水平分别按 40kA 和 31.5kA 选择。 1.2.2 电气主接线 本工程共配置单组容量为3584kWh的蓄电池组60组，1725kW储能变流器 60台，3450kVA双绕组升压变30台。 储能单元由蓄电池-储能变流器-变压器构成，每个 3584kWh 蓄电池组 接入 1 台储能功率为 1725kW 的变流器，每两台变流器接入 1 台容量为 序 号 短路点 短路电流有效值 （kA） 短路电流冲击值 （kA） 全电流最大有效值 （kA） 1 K1 7.35 18.74（2.55 倍） 11.10（1.51 倍） 2 K2 9.49 24.20（2.55 倍） 14.33（1.51 倍） 3450kVA 双 绕 组 升 压 变 压 器 ， 每 6 台 储 能 变 流 器 -升 压 变 单 元 汇 成 1 回 集 电 线 路 。 变 压 器 高 压 侧 电 压 等 级 为 35kV， 分 5 回 35kV 集 电 线 路 送 至 本 工 程 新 建 的 110kV 升 压 站 。 电 气 主 接 线 如 图 1.2-2 所 示 。 图 1.2-2 电气主接线图 升 压 站 110kV 侧 采 用 线 路 -变 压 器 组 接 线 ， 通 过 1 回 110kV 线 路 接 入 电 网 。 1.2.3 主 要 电 气 设 备 选 择 及 参 数 1.2.1.1短路 电流水平 本 工 程 升 压 站 110kV 设 备 短 路 电 流 水 平 暂 按 40kA 设 计 ， 35kV 设 备 短 路 电 流 水 平 暂 按 31.5kA 设 计 ， PCS 设 备 集 装 向 内 的 35kV 设 备 短 路 电 流 水 平 暂 按 25kA 设 计 ， 设 备 选 择 在 此 短 路 电 流 水 平 下 进 行 。 5.2.1.2 主要电气设备选择 （1）储能电池 参 见 4.1.1 节 。 （2）储能双向变流器（ PCS） 参 见 4.1.2 节 。 （3）升压变压器 箱式变压器主要有欧变、美变和华变三种形式。 从体积方面来看，欧式箱变由于内部安装常规开关柜及变压器，产品 体积较大。美式箱变由于采用一体化安装体积较小。华式箱变采用集装箱 式一体机，产品体积比美式箱变大。 从 保 护 方 面 来 看 ， 欧 式 箱 变 高 压 侧 采 用 负 荷 开 关 加 限 流 熔 断 器 保 护 。 发 生 一 相 熔 断 器 熔 断 时 ， 用 熔 断 器 的 撞 针 使 负 荷 开 关 三 相 同 时 分 闸 ， 避 免 缺 相 运 行 ， 要 求 负 荷 开 关 具 有 切 断 转 移 电 流 能 力 。 低 压 侧 采 用 负 荷 开 关 加 限 流 熔 断 器 保 护 。 美 式 箱 变 高 压 侧 采 用 熔 断 器 保 护 ， 而 负 荷 开 关 只 起 投 切 转 换 和 切 断 高 压 负 荷 电 流 的 功 能 ， 容 量 较 小 。 当 高 压 侧 出 现 一 相 熔 丝 熔 断 ， 低 压 侧 的 电 压 就 降 低 ， 塑 壳 自 动 空 气 开 关 欠 电 压 保 护 或 过 电 流 保 护 就 会 动 作 ， 低 压 运 行 不 会 发 生 。 华 式 箱 变 每 相 用 一 只 熔 断 器 代 替 了 美 式 箱 变 的 两 支 熔 断 器 做 保 护 ， 其 最 大 特 点 是 当 任 一 相 熔 断 器 熔 断 之 后 ， 都 会 保 证 负 荷 开 关 跳 闸 而 切 断 电 源 ， 而 且 只 有 更 换 熔 断 器 后 ， 主 开 关 才 可 合 闸 ， 这 一 点 是 美 式 箱 变 所 不 具 备 的 。 华 式 箱 变 同 美 式 箱 变 相 比 增 加 了 接 地 开 关 、 避 雷 器 ， 接 地 开 关 与 主 开 关 之 间 有 机 械 联 锁 ， 这 样 可 以 保 证 在 进 行 箱 变 维 护 时 人身的绝对安全。 经 过 综 合 比 较 后 本 项 目 选 择 性 价 比 更 高 、 更 可 靠 的 华 式 箱 变 。 箱 式 变 压 器 负 责 将 变 流 器 输 出 的 690V 交 流 电 升 压 到 35kV 接 至 110kV 升 压 站 的 35kV 开关柜，其主要电气参数如下： 1）变压器 型号：S11-3450/35 容量： 3450kVA 高压侧额定电压： 37kV 低压侧额定电压： 690V 短路阻抗：6.5% 无励磁调压： 37±2.5% 联接组别：Dy11 2）高压断路器 型 式 ： 真 空 断 路 器 额定电压：35kV 设备最高电压： 40.5kV 额 定 电 流 ： 630A 额 定 短 时 耐 受 电 流 及 时 间 ： 31.5kA，4s 额 定 峰 值 耐 受 电 流 ： 80kA 操作方式：电动/手 动 操 作 机 械 寿 命 ： 不 低 于 2000 次 3）隔离开关 型式：三相，隔离开关 额定电压：40.5kV 雷电冲击耐受电压（峰值）相对地：185kV 雷电冲击耐受电压（峰值）断口间：215kV 额定电流：630A 额定热稳定电流： 31.5kA/4s 额定动稳定电流：80kA 机械寿命：30000 次4） 低压主进线断路器技术参数 型式：智能型万能断路器 额定电压：690V 额定电流：4000A 极限分断能力： 65kA 过载保护整定电流：（0.4～1）In 短路瞬时保护整定电流：（ 3～ 12） In 低 压 断 路 器 可 实 现 速 断 、 过 流 等 保 护 功 能 。 断 路 器 应 有 低 温 试 验 报 告 ； 附 带 开 关 量 输 出 结 点 并 引 至 端 子 排 ； 其 他 技 术 特 性 应 符 合 国 标 要 求 。 箱 变 高 、 低 压 室 均 采 用 电 缆 下 进 线 的 进 线 方 式 。 低 压 绕 组 配 置 低 压 柜 ， 柜 内 配 置 2 台 框 架 断 路 器 ， 作 为 低 压 侧 总 断 路 器 。 箱 变 内 配 置 箱 变 智 能 控 制 单 元 、 温 湿 度 控 制 器 。 箱 体 设 置 必 要 的 防 沙 尘 设 施 。 箱 式 变 电 站 有 可 靠 的 密 封 性 ， 所 有 门 、 窗 、 电 缆 进 出 孔 及 通 风 口 等 都 应 采 取 防 尘 、 防 雨 雪 渗 漏 、 防 小 动 物 进 入 等 密 封 措 施 。 箱 式 变 电 站 箱 体 内 设 防 凝 露 装 置 ， 避 免 内 部元件发生凝露，设加热元件，保证设备的低温环境下运行。 （4）110kV 升压站主要设备选择 1）35kV 户内开关柜（布置于储能电站 35kV 配电室） 35kV 开 关 柜 采 用 户 内 金 属 铠 装 移 开 式 交 流 封 闭 开 关 柜 。 具 体 参 数 见 下 表 。 表 1.2-2 35kV 户内开关柜技术参数 形式 户内金属铠装移开式交流封闭开关柜 数量 6 额定频率 50Hz 最高运行电压 40.5kV 柜内主母线电流 2000A 柜体防护等级 IP4X，断路器室门打开后 IP2X 1)断路器 额定电流 630A 额定开断电流 31.5kA 额定短时耐受电流及时间 31.5kA/4s 额定峰值耐受电流 80kA 额定绝缘水平： 雷电冲击耐压（峰值） 对地、相间：185kV断口间：215kV 工频耐压（1min）（有效值） 对地、相间：95kV 断口间：118kV 2）电流互感器 最高运行电压 40.5kV 一次绕组 见升压站电气主接线图 二次绕组 见升压站电气主接线图 容量 见升压站电气主接线图 3）零序电流互感器 最高运行电压 40.5kV 额定电流： 100/1A 准确级： 10P10 容量： 5VA 4）避雷器 额定电压 35kV 持续运行电压 42 kV 标称放电电流 5 kA 雷电冲击残压(8/20 S，5kA)  105kV 5）接地开关 最高运行电压 40.5kV 额定绝缘水平： 雷电冲击耐压（峰值） 对地、相间：185kV断口间：215kV 工频耐压（1min）（有效值） 对地、相间：95kV断口间：118kV 2）35kV 接地变技术参数： 本 工 程 站 内 35kV 电 缆 较 少 ， 约 1000m， 单 相 接 地 电 容 电 流 约 3.5A，补 偿 电 流 暂 按 200A 考 虑 ， 因 此 接 地 变 参 数 如 下 ： 型号： DKSC-500/35 额定频率: 50HZ 容量: 接 地 变 容 量 500kVA 电压组合: 35±2×2.5% 连接组别: ZN,yn11 电阻柜： 107Ω 3）主变压器 根据工程的规模，本工程升压站主变可选择三相双绕组变压器，具体 型号如下： 型号： SZ18-100000/110 容量： 100000kVA 电压组合： 115±8×1.25%/35kV 联接组别： YNd11 阻抗电压： Uk=10.5% 调压方式： 有载调压 冷却方式： ONAN 数 量： 1 台 4）110kV 配电装置选型与布置 图 1.2-3 110kV 侧电气接线图 110kV 出线 1 回，110kV 侧采用变压器-线路组接线如图所示。下面对 SF6 全封闭组合电器（GIS）设备户外布置和常规设备户外敞开式布置两种 110kV 配电装置方案进行比较。 方案 1：采用 GIS 设备户内布置，布置方案见图 1.2-3，其特点如下： 根 据 110kV 侧 接 线 ，GIS 占 用 面 积 约 为 8m * 14.5m =116m2， 节约升压站面积。 运行可靠性高，外绝缘事故少； GIS 设 备 价 格 比 常 规 敞 开 式 设 备 稍 高 （按国产设备考虑）; 施工周期短。 图 1.2-4 GIS 预制舱方案布置图 方 案 2： 采 用 常 规 设 备 户 外 布 置 ， 布 置 方 案 见 图 1.2-5， 其 特 点 如 下 ： 根 据 110kV 侧 接 线 方 式 及 进 出 线 方 向 ， 110kV 配 电 装 置 采 用 屋 外 中 型 断 路器单列布置方式，占地面积约为 8m * 16m＝128m 2。 AIS 设 备 成 熟 可 靠 ， 与 GIS 设 备 相 比 具 有 价 格 优 势 ； 设备状态明晰，符合常规调度命令，维护简单； 占地面积较大,施工周期长。 图 1.2-5 常规设备户外方案布置图 两种方案比较如下表 1.2-3： 表 1.2-3 110kV 配电装置布置方案比较表 方案1（GIS户外方案） 方案2（常规设备户外方案） 特点 占地面积和空间小,运行可靠性 高 ， 维 护 工 作 量 小 ， 安 装 调 试 容 易 ； 环境保护好，适应性强；一次性投 入相对较大。 占地面积大；运行可靠性相对较 差 ,维 护 工 作 量 较 大 ； 在 国 内 已 有 成熟的制造、运行经验；价格低 廉。 可靠性 高 ， 不 受 环 境 影 响 ， 适 用 于 高 海 拔 ，高盐密，重污染地区 较高，适用于在低海拔，污染不 严重地区 检修周期 长 短 安装及施工 安装简单,施工周期短 安装稍繁,施工周期较长 设备价格 约75万元 约40万元 户外设备构架及基础 20 约25万元 可比总投资 约95万元 约65万元 结论 0 -30万元 综上，分析如下： a） 电 气 设 备 投 资 ： 方 案 1 国 产 GIS 设 备 投 资 约 为 75 万 元 ； 方 案 2 国 产敞开式电气设备投资约为 40 万元。 b） 土 建 费 用 ： 方 案 1 中 GIS 占 地 面 积 为 8m ×14.5m（长×宽）,构架 及 设 备 基 础 等 综 合 投 资 约 20 万 元 ； 方 案 2 占 地 面 积 8m×16m（长×宽）， 电 气 设 备 基 础 及 支 架 、 进 出 线 构 架 土 建 综 合 投 资 约 25 万 元 。 c） 本项目距离湖边较近，应考虑空气湿度大等环境因素。GIS 设 备 在 可 靠 性 方 面 远 高 于 敞 开 设 备 ， 比 较 适 合 本 工 程 选 用 。 GIS 属 免 维 护 高 压 电 气 设 备 ， 大 大 减 少 日 常 维 护 工 作 ， 同 时 也 减 少 维 护 时 的 停 电 时 间 。 d） 由 于 本 工 程 升 压 站 用 地 较 为 紧 张 ， 采 用 GIS 能 够 减 少 占 地 面 积 ， 满 足 升 压 站 布 置 需 要 。 e)由 于 本 工 程 升 压 站 施 工 周 期 紧 张 ， 采 用 GIS 可 以 大 大 缩 短 施 工 周 期 。 经 以 上 综 合 比 较 后 ， 推 荐 本 项 目 采 用 GIS 户 外 布 置 方 案 。 布 置 图 见 附 图。 经 计 算 ， 110kV 侧 出 线 最 大 额 定 电 流 为 315A。 根 据 系 统 现 状 ， 110kV 断 路 器 开 断 电 流 暂 定 为 40kA，额 定 电 流 相 应 为 2000A。 126kV GIS 主要技术参数如下： 1）型式： 2)通用技术条款 SF6 气体绝缘组合电器 额定电压： 126kV 额定电流： 2000A 额定短路开断电流： 40kA 额定短时耐受电流： 40kA/4s 额定峰值耐受电流： 100kA 间隔数： 1 个 3) 断路器： (a) 型 式 ： SF6 (b) 额 定 电 压 ： 126kV (c) 额定电流： 2000A (d) 额 定 开 断 电 流 ： 40kA (e) 额定动稳定电流(峰值)：100kA (f) 关 合 电 流 (峰 值 )： 80kA (g) 操作机构： 弹簧 4) 隔离开关 (a) 额 定 电 压 ： 126kV (b) 额定电流： 2000A (c) 额定短时耐受电流/持续时间：40kA/4s (d) 额定动稳定电流(峰值)：100kA (e) 操 动 机 构 型 式 ： 电 动 和 手 动 5) 快速接地开关 (a) 额 定 电 压 ： 126kV (b) 额定短时耐受电流/持续时间：40kA/4s (c) 额 定 动 稳 定 电 流 (峰 值 )： 100kA (d) 额 定 关 合 电 流 (峰 值 )： 100kA (f) 操动机构型式：电动弹簧 6) 检修用接地开关 (a) 额 定 电 压 ： 126kV (b) 额定短时耐受电流/持续时间：40kA/4s (c) 额 定 动 稳 定 电 流 (峰 值 )： 100kA (d) 操 动 机 构 型 式 ： 电 动 和 手 动 7) 电流互感器 (a) 型 式 环 状 铁 芯 型 (b) 额 定 频 率 50Hz (c) 额 定 电 压 110kV (d) 设 备 最 高 电 压 126kV (e) 额 定 一 次 电 流 详 见 主 接 线 图 (f) 额 定 二 次 电 流 1A (g) 额定绝缘水平 一次绕组雷电冲击耐压 550kV 一次绕组 1min 工频耐压 230kV 二次绕组 1min 工频耐压 3kV (h) 准 确 级 详 见 主 接 线 图 (i) 额 定 输 出 容 量 20VA (j) 绝 缘 等 级 F (k) 局部放电水平（在 1.1PU 下） ＜10PC （ 6） 电压互感器 (a) 型 式 ： 电 磁 式 (b) 额 定 频 率 ： 50Hz (c) 最 高 运 行 电 压 ： 126kV (d) 额 定 电 压 比 ： 110kV (e) 准确级及准确级组合： 0.2/0.5/3P/3P (f) 额定输出： 30/50/50/50VA (g) 额定过电压倍数 连续 1.2 PU 30s 1.5 PU (h) 额定绝缘水平 雷电冲击耐压 550kV 1min 工频耐压 230kV 二次绕组 1min 工频耐压 3kV (i) 局部放电水平（在 1.1PU 下） ≤10PC (j) 绝 缘 等 级 F （ 7） 避雷器 (a) 型 式 氧 化 锌 (b) 额定电压（有效值） 102kV (c) 雷 电 冲 击 电 流 残 压 峰 值 ≤266kV (d) 标 称 放 电 电 流 10kA 1.2.4 集 电 线 路 方 案 1.2.4.1集 电 线 路 连 接 方 式 及 电 缆 选 型 （1）电缆选型 电缆集电线路采用变径设计，为均衡考虑节省成本与方便施工采购， 每回集电线路采用 3 次变径， 具体连接方式参见 1.2.1 。通信采用 GYFTY63-24B1 光缆，与中压电缆同路径敷设。 每 台 箱 变 最 大 有 功 输 出 按 3.45MW，则各段线路持续工作电流为： 汇 集 两 台 Ig2=S/√3U e /0.95=3.45×2×1000/√3/35/0.95=119.8A 汇 集 四 台 Ig4=S/√3U e /0.95 =3.45×4×1000/√3/35/0.95=239.6A 汇 集 六 台 Ig6=S/√3U e /0.95=3.45×6×1000/√3/35/0.95=359.4A 本项目集电线路电缆选型如下： PCS01-PCS02-PCS03： ZRC-YJV 23-26/35-3*70mm2； PCS03- PCS04-PCS05： ZRC-YJV 23-26/35-3*120mm2； PCS05- PCS06-升压站开关柜：ZRC-YJV 23-26/35-3*240mm2； （2）电缆载流量校验 在环境温度 30℃下，集电线路电缆电缆沟敷设，根据《工业与民用供 配电设计手册（第四版）》表 9.3-22，载流量数据如下： ZRC-YJV23-26/35-3*70mm2 载流量为 245A; 23 23 23 23 23 C C ZRC-YJV -26/35-3*120mm2 载流量为 348A; ZRC-YJV -26/35-3*240mm2 载流量为 529A。 根 据 《 工 业 与 民 用 供 配 电 设 计 手 册 （第四版） 》 表 9.3-9，空气中敷设 时 环 境 温 度 为 40℃时 的 校 正 系 数 K1 取 0.91； 多 根 电 缆 敷 设 系 数 取 0.88 来 校 验 电 缆 的 载 流 量 ： ZRC-YJV -26/35-3*70mm2 载 流 量 为 245*0.91*0.88=196.2＞119.8A; ZRC-YJV -26/35-3*120mm2 载 流 量 为 348*0.91*0.88=278.7＞239.6A; ZRC-YJV -26/35-3*240mm2 载 流 量 为 529*0.91*0.88=423.6＞359.4A; 故所选电缆载流量均满足要求。 （3）电缆热稳定校验 根 据 短 路 电 流 计 算 结 果 ， 储 能 电 站 35kV 母 线 短 路 电 流 为 9.49kA。 铜 芯 电 缆 热 稳 定 系 数 C=143*102。 根 据 断 路 器 开 断 时 间 选 择 0.12s，短 路 电 流 持 续 时 间 取 0.2s，计算得 到 短 路 电 流 热 效 应 Qt=9.49*9.49*0.32=28.82kA2·s， 则 电 缆 热 稳 定 允 许 最 小截面积计算： 𝑆min = √Qt × 10 5=37.54mm 2 若 主 保 护 不 动 作 ， 后 备 保 护 采 用 过 流 保 护 和 零 序 过 流 保 护 ， 保 护 动 作 时间取 0.6 s， 计 算 得 到 短 路 电 流 热 效 应 Qt=9.49*9.49*0.72=64.84kA2s， 则 电缆热稳定允许最小截面积计算： 𝑆min = √Qt × 10 5=56.61mm 2 所选电缆截面均大于热稳定校验最小截面值，满足热稳定校验要求。 1.2.4.2集电线路电缆敷设方案 本工程组 PCS 集装箱控制单元至升压站储能系统 EMS 通讯采用 GYFTY63-24B1 光缆，与电缆同路径敷设。 从 每 台 储 能 单 元 现 地 监 控 屏 工 业 以 太 网 交 换 机 出 线 ， 沿 集 电 线 路 分 为 5 组 ， 接 入 110kV升 压 站 中 控 室 集 中 监 控 主 机 ， 组 成 整 个 储 能 电 站 计 算 机 监 控 系 统 网 络 。 储 能 单 元 之 间 通 信 光 缆 采 用 采 用 24芯 单 模 非 金 属 铠 装 直 埋 通 信 光 缆 ， 电 缆 与 光 缆 同 沟 直 埋 敷 设 。 光 缆 型 号 采 用 ： GYFTY63-24B1。 跨 路 段 采 用 DN50 热浸锌水煤气管。 由于GYFTY63光 缆 的 机 械 强 度 远 比 电 缆 机 械 强 度 小 的 多 ， 敷 设 时 要 注 意 导 向 和 润 滑 。 施 工 中 要 注 意 不 要 使 光 缆 受 到 重 压 或 被 坚 硬 的 物 体 扎 伤 ， 避 免 破 坏 光 纤 结 构 ； 光 缆 转 弯 时 应 按 厂 家 允 许 转 弯 半 径 转 弯 ， 不 可 过 度 弯 曲 。 光 纤 敷 设 应 按 光 纤 施 工 相 关 规 程 规 定 施 工 。 光 缆 轴 线 应 自 然 呈 弯 曲 状 布 放 ， 不 能 崩 紧 ， 以 防 止 运 行 过 程 中 下 沉 危 害 光 缆 。 光缆敷设需预先计算好布放长度，在每段长度大于制造长度时应在中 间布置光缆接续盒，并在接头盒一侧预留足够长度的盘留光缆。 除升压站端及光缆接头盒外，每段光缆的末端均位于箱变侧，每段光 缆应在箱变基础内配置20m预留长度。 1.2.5 过 电 压 保 护 及 接 地 1.2.1.1接 地装置 （1）过电压保护 双向变流器、中压变压器、开关设备的外壳接地使用软铜线就近连接 至接地母线上，保证良好的电气联通。 （3）储能场接地 本 工 程 建 设 区 域 土 壤 电 阻 率 较 低 ， 接 地 线 寿 命 按 电 站 运 行 时 间 25 年 考 虑 。 本 升 压 站 的 接 地 网 为 以 水 平 均 压 网 为 主 ， 并 采 用 部 分 垂 直 接 地 极 组 成 复合接地网。水平接地体采用-50×5 热 镀 锌 扁 钢 ， 敷 设 深 度 0.8m，垂直接 地极采用热镀锌钢管。若经实测接地电阻没有达到要求，可增加外延接地 或使用降阻剂等措施，直至储能场区接地电阻达到要求。 接地施工应符合《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 （GB50169-2016）中 的 要 求 ， 地 网 完 成 后 ， 应 对 地 网 的 接 地 电 阻 、 接 触 电 势 及 跨 步 电 势 等 进 行 实 测 ， 测 得 的 接 地 电 阻 R 应 满 足 ： R≤4Ω。若实测结果 不满足规范及本设计要求，还应采取相应措施，直至满足要求为止。 （3）升压站接地 升压站接地方式以水平接地体为主，辅以垂直接地极的混合接地网， 接地体的截面选择应充分考虑热稳定和腐蚀要求。升压站主接地网的接地 电阻应满足GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》的要求。 本站采用热镀锌扁钢-6×60 作 为 水 平 接 地 体 组 成 人 工 接 地 装 置 ， 接 地 电 阻 应 满 足 小 于 2000/I 的 要 求 。 升 压 站 接 地 网 四 周 预 留 多 根 接 地 端 子 ， 升 压 站 接 地 电 阻 不 满 足 要 求 时 ， 应 采 用 扩 大 接 地 网 或 引 至 接 地 井 等 措 施 。 本 站 避 雷 带 引 下 处 应 设 置 以 垂 直 接 地 体 为 主 的 集 中 接 地 ， 并 与 主 接 地 网 相 连 。 所 有 站 内 设 备 、 构 支 架 及 建 筑 物 引 下 线 均 以 最 短 距 离 接 入 主 地 网 ， 主 变 及 其 中 性 点 设 备 、 GIS 设 备 、 高 低 压 柜 、 保 护 监 控 柜 等 重 要 设 备 采 用 双 引 下 接 地 方 式 ； 避 雷 带 引 下 线 应 在 距 地 面 1.5-1.8m 处 设 置 断 接 卡 ， 接 地 引 下 线 在 地 中 沿 接 地 体 长 度 与 主 变 金 属 外 壳 接 地 点 之 间 应 大 于 15m。 按照《2018 版 国 家 电 网 有 限 公 司 十 八 项 电 网 重 大 反 事 故 措 施 修 订 版 电 版 》 和 《 火 力 发 电 厂 、 变 电 所 二 次 接 线 设 计 技 术 规 程 》 DL/T5136-2012 的 要 求 ， 在 二 次 设 备 舱 屏 柜 的 活 动 地 板 下 ， 按 柜 屏 布 置 的 方 向 敷 设 首 末 端 连 接 的专业铜排，形成专用二次接地网。 二次接地网经截面不小于 100mm²的铜缆一点与主接地网连接；二次电 缆沟及槽盒内需敷设截面不小于 100mm²铜排至二次设备舱与均压网连接； 端子箱内的接地铜排应用截面不小于 50mm²铜绞线与槽盒内的二次接地网 连接。 对 于 35kV 保 护 下 放 于 35kV 配 电 室 的 ， 应 采 用 截 面 不 小 于 100mm²二次 专 用 接 地 铜 排 ， 其 末 端 应 以 截 面 不 小 于 100mm²铜绞线一点与升压电站主地 网 引 下 线 可 靠 连 接 ， 且 还 应 以 截 面 不 小 于 100mm²铜绞线与二次设备舱的二 次 接 地 网 可 靠 连 接 。 各 35kV 保 护 装 置 应 用 截 面 不 小 于 4mm²的铜导线与该铜 排可靠连接。铜-铜、铜-钢连接采用放热焊接法连接。 1.2.1.2 储能设备防雷接地 （ 1）储能场区防雷保护及过电压保护 储 能 场 区 内 的 设 备 均 采 用 集 装 箱 成 套 设 备 ， 集 装 箱 外 壳 通 过 可 靠 接 地 来防止直击雷，场区内不设置独立避雷针。 每台双向变流器的交流输出侧及环网柜出线侧均设防雷保护装置，可 有效地避免雷击和电网浪涌导致设备的损坏，所有的机柜要有良好的接地。 低压防雷主要防止低压设备受到过压干扰，低压系统经绝缘配合逐级加 避雷器或其他保护设备。每台双向变流器的交流输出侧设防雷保护装置， 所有的机柜要有良好的接地，防止感应雷和操作过电压以保护电气设备。箱 变 35kV 侧采用无间隙的氧化锌避雷器作为过电压保护器。 （2）升压站内设备防雷及过电压保护 主、辅建（构）筑物的防雷保护设施按《交流电气装置的接地设计规 范》 GBT 50065-2011 的规定设置。本期 35kV 配电装置的过电压保护包 括防直击雷、防雷电侵入波、防工频过电压、防谐振过电压和防操作过电 压等多项内容。站区防直击雷采用站区内独立避雷针组成直击雷保护，无 功补偿装置在联合直击雷保护范围内。 在 35kV 配电设计中，选用真空断路器作为操作设备，为抑制截流以及 其 他 过 电 压 ， 采 用 无 间 隙 的 氧 化 锌 避 雷 器 作 为 过 电 压 保 护 器 。 电 气 设 备 绝 缘 配 合 按 《 交 流 电 气 装 置 的 过 电 压 保 护 和 绝 缘 配 合 设 计 规 范 》 （ GBT50064-2014） 的 规 定 执 行 ， 按 照 系 统 出 现 的 各 种 电 压 和 保 护 装 置 的 特 性 来 确 定 设 备 的 绝 缘 水 平 ， 即 进 行 绝 缘 配 合 时 ， 应 全 面 考 虑 设 备 造 价 、 维 修费用以及故障损失三个方面，力求取得较高的经济效益。 1.2.6 站用电及照明系统 本项目升压站站用供电范围主要包括以下几类负荷，对升压站内负荷 初步统计如下表所示： 1）站内水、暖通、消防等公用电； 2）总控制室用电 3）站内照明用电； 4）站内检修用电； 5）110kV 配电装置用电； 6）35kV 配电装置用电； 7）直流及二次设备用电。 表 1.2-4 推荐短路电流计算 单位：kA 序号 设备 单台设备容量 （kW） 设备台数 运行容量（kW） 一 暖通部分 设备舱 1 35kV 预制舱风机 0.2 5 1 2 35kV 预制舱空调 5 6 30 3 35kV 预制舱动力 3 2 6 4 二次预制舱空调 4 4 16 5 二次预制舱风机 0.5 5 1 6 SVG 集装箱交流电 0.2 4 0.8 7 SVG 水冷电源 10 2 20 8 接地变兼站用变交流电 2 2 4 二 二次负荷 1 直流电源 10 2 10 2 二次屏柜电源 5 2 5 3 UPS 电源 10 1 10 4 GIS 控制柜电源 1 1 1 5 接地变小电阻电源 1 2 2 三 照明 1 室外照明 2 1 2 四 给排水 1 水泵 5 1 5 五 检修负荷 1 检修插座箱 15 1 六 其他 1 中性点隔离开关操作电源 2 2 4 2 主变有载调压开关电源 1 2 2 3 开关柜电源 2 2 4 4 端子箱 1 2 2 5 SVG 启动柜电源 5 2 10 合计 131.8 1）站内负荷分级 结 合 储 能 电 站 自 身 特 性 ， 将 升 压 站 重 要 的 电 气 设 备 供 电 （如操作电源、 直 流 电 源 等 ） 以 及 消 防 设 备 供 电 （ 如 消 防 水 泵 、 火 灾 自 动 报 警 等 ） 的 负 荷 等级为二级，其余负荷等级为三级。 2）站内供电电源设置及接线方式 储 能 电 站 应 设 置 备 用 电 源 ， 当 储 能 发 电 站 只 有 一 段 发 电 母 线 时 ， 宜 由 外部电网引接电源，保证供电可靠性。 3）站内照明及接线方式 为 确 保 储 能 电 站 内 重 要 部 位 正 常 生 产 、 检 修 、 维 护 、 事 故 处 理 的 进 行 ， 根 据 相 关 照 明 设 计 技 术 规 定 ， 设 计 了 正 常 工 作 照 明 和 事 故 照 明 网 络 。 工 作 照 明 电 源 取 自 PCS 自 用 电 。 当 失 去 正 常 照 明 工 作 电 源 时 ， 通 过 切 换 装 置 将 事 故 照 明 负 荷 切 换 至 PCS 集 装 箱 内 的 UPS 系 统 供 电 的 电 源 上 ， 以 确 保 储 能 站 事 故 处 理 和 人 员 疏 散 。 储 能 电 站 屋 外 配 电 装 置 采 用 泛 光 灯 照 明 ， 道 路 采 用 庭 院 灯 照 明 。 基于以上原则，站内需要负荷容量约为 131.8kVA，因此本工程站用电 设 1 台 站 用 变 压 器 作 为 工 作 电 源 ， 从 35kV 母 线 引 至 S11-160-35/0.4 站 用 变 ， 降 压 至 400V 后 引 入 站 用 电 进 线 柜 。 另 外 ， 还 设 置 一 路 备 用 电 源 ， 以 保 证 在 接 地 变 兼 站 用 变 检 修 的 情 况 下 ， 备 用 电 源 可 带 起 全 站 负 荷 。 备 用 电 源 设 1 台 S11-160-10/0.4kV 备 用 站 用 变 ， 电 源 从 当 地 电 网 引 接 1 回 10kV 专 用 线 路 至 升 压 站 。 400V 采 用 双 电 源 切 换 方 案 ， 共 配 置 4 面 低 压 开 关 柜 ， 低 压 开 关 柜 与 接 地 变 、 站 用 变 安 装 于 同 一 舱 体 内 。 1.2.7 电气设备布置 1.2.6.1 箱变布置 储能场主要由电池组集装箱和 PCS 集装组成，具体布置参见储能电站 总平面布置图 1.2.7.1升压站内主要设备布置 110kV 配 电 装 置 采 用 户 外 GIS 布 置 ， 主 变 压 器 采 用 户 外 布 置 型 式 ， 35kV 屋 内 配 电 装 置 室 位 于 主 变 东 侧 预 制 舱 ； 110kV GIS 布 置 在 主 变 西 侧 ， 实 际 出 线 方 向 以 后 期 审 查 报 告 为 准 。 无 功 补 偿 装 置 布 置 于 西 北 侧 。 二 次 设 备 舱 及 监 控 平 台 位 于 大 门 入 口 东 侧 升 压 站 平 面 布 置 图 如 下 图 所 示 。 主 变 35kV 侧 与 35kV 屋 内 配 电 装 置 连 接 采 用 绝 缘 管 母 ， 其 他 电 气 设 备 之 间 电 缆 在 电 缆 沟 内 敷 设 ， 设 备 舱 体 下 应 考 虑 电 缆 夹 层 ， 方 便 安 装 及 检 修 。 图 1.2-6 110kV 升压站总布置图 升压站内电气设备安装可采用传统土建式或积木模块式预制舱两种方 式 ， 以 35kV 配 电 室 为 例 ， 对 两 种 方 案 进 行 比 较 后 推 荐 本 项 目 35kV 配 电 装 置 布 置 采 用 预 制 舱 式 ， 方 案 比 较 如 下 。 方 案 1