【導(dǎo)讀】（三）光伏陣列直流防雷匯流箱的設(shè)計(jì)........

　　

【正文】 青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 23 頁 共 34 頁 值為 DC1000V； 直流輸出母線的正極對(duì)地、負(fù)極對(duì)地、正負(fù)極之間配有光伏專用中 壓防雷器，選用菲尼克斯品牌防雷器，其額定電流 ≥15KA，最大電流 ≥30KA； 直流輸出母線端配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲鳎? 太陽能光伏方陣直流防雷匯流箱設(shè)計(jì)如下圖所示： （四） 直流配電柜設(shè)計(jì) 匯 流箱輸出的直流電通過 直流配電柜進(jìn)行匯流，再與并網(wǎng)逆變器連接， 方便操作和維護(hù)。 直流配電柜安裝在室內(nèi)，主要是將主要性能特點(diǎn)如下： 每個(gè) 500kW 并網(wǎng)單元配置 1 面直流防雷配電柜； 每面直流防雷配電柜具有多路輸入接口，可接多臺(tái)匯流箱； 每路直流輸入側(cè)都配有可分?jǐn)嗟闹绷鲾嗦菲骱头婪炊O管； 直流母線輸出側(cè)都配置光伏專用防雷器，其額定電流 ≥15kA，最大 電流≥30kA； 直流母線輸出側(cè)配置 1000V 直流電壓顯示表； 每臺(tái)直流配電柜按照 500kWp 的直流配電單元進(jìn)行設(shè)計(jì)， 20MWp 光伏并 網(wǎng)系統(tǒng)共需配置 40 臺(tái)直流配電柜。每臺(tái)直流配電柜分別接入 1 臺(tái) 500kW 逆變器， 青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 24 頁 共 34 頁 （五） 光伏陣列匯流系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了減少電池組件與逆變器之間的連接線和方便日后維護(hù)，需要在直流側(cè)配置匯流裝置，本系統(tǒng)按分段連接、逐級(jí)匯流的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在 室外配置光伏陣列防雷匯流箱（以下簡(jiǎn)稱 “匯流箱 ”），室內(nèi)配置直流防雷 配電柜。 并網(wǎng)逆變器直流工作電壓 MPPT 范圍為 480V～ 820V。 最大直流電壓 900Vdc 太陽能光伏電池組件串聯(lián)的組件數(shù)量選擇為 20 片，則串聯(lián)電壓為 20* =636V。最高溫度為 ℃ ,此時(shí)，電池組件的開路 電壓為 V， 光伏電池組件串最低開路電壓為 739V，電池組件的峰值電壓為 V， 光伏電池組件串最低工作電壓為 622V。最低溫度為 ℃時(shí)，電池組件的峰值電壓為 電池 組件的開路電壓電壓為 , 光伏電池組件串最高工作電壓為 751V，光伏電池組件串開路電壓為 892V。因此，選用 20 塊光伏電池組件串聯(lián)是合適的。每個(gè)2MWp 發(fā)電單元配 4 臺(tái) 500kW 逆變器， 4 面直流配電柜，共 400 串電池串聯(lián)組，配 32 只匯流箱。 （六） 35kV 高壓配電裝置 35kV 配電裝置選用戶內(nèi)金 屬封閉開關(guān)設(shè)備，采用加強(qiáng)絕緣結(jié)構(gòu)，一次 元件主要包括斷路器、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電流互感器、避雷器等，采用抽出式安 裝，為單母線接線方式，運(yùn)行靈活、供電可靠。 額定電壓： 額定電流： 1250A 額定短路開斷電流 (有效值 )： 4s 熱穩(wěn)定電流 (有效值 )： 外殼防護(hù)等級(jí)： IP3X 真空斷路器 額定電壓： 額定電流： 1250A 額定短路開斷電流： 青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 25 頁 共 34 頁 額定短時(shí)耐受電流 /時(shí)間： 電流互感器 額定電壓： 比： 50/5A 準(zhǔn)確等級(jí)： 5P30/5P30/ 電壓互感器 比： 35/ 3 /過電壓保護(hù)器 保護(hù)器持續(xù)運(yùn)行電壓： 42kV 保護(hù)對(duì)象額定電壓： 35kV 操作沖擊電流殘壓峰值： 500A 105kV 雷電沖擊電流殘壓峰值： 5kA 119kV 四、 防雷設(shè)計(jì) 太陽能光伏并網(wǎng)電站防雷主要是防直接雷和感應(yīng)雷兩種，防雷措施應(yīng) 依據(jù)《光伏（ PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓保護(hù) 導(dǎo)則》（ SJ/T11127）中有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)。 直擊雷保護(hù) ： 直擊雷保護(hù) 分光伏電池組件和交、直流配電系統(tǒng)的直擊雷保護(hù)。光伏電池組件邊框?yàn)榻饘俨馁|(zhì)，將光伏電池組件邊框與支架可靠連接， 然后與接地網(wǎng)連接，光伏電池組件邊框與支架可防止半徑為 30m 的滾雷， 為增加雷電流散流效果，可將站內(nèi)所有光伏電池組件支架可靠連接。 交、直流配電系統(tǒng)的直擊雷保護(hù) ： 交、直流配電系統(tǒng)均布置在室內(nèi)。屋頂設(shè)避雷帶，用于交、直流配電 系統(tǒng)的直擊雷保護(hù)。 配電裝置的雷電侵入波保護(hù) ： 根據(jù)《交流電氣裝置的接地》 (DL/T6211997)和《交流電氣裝置的過 電壓保護(hù)和絕緣配合》 DL/T6201997 中 規(guī)定，在 35kV 母線上裝設(shè)一 組無間隙氧化鋅避雷器對(duì)雷電侵入波和其他過電壓進(jìn)行保護(hù)；每面35kV 開 關(guān)柜設(shè)一組過電壓保護(hù)裝置；出線通過 35kV 電纜與架空線路連接，在連 接處設(shè)一組一組無間隙氧化鋅避雷器。 為防止感應(yīng)雷、浪涌等情況造成過電壓而損壞配電房?jī)?nèi)的并網(wǎng)設(shè)備， 其防青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 26 頁 共 34 頁 雷措施主要采用防雷器來保護(hù)。太陽電池串列經(jīng)匯流箱后通過電 纜接入直流防雷配電單元，匯流箱和配電柜內(nèi)都配置防雷器。 五、 接地 充分利用每個(gè)光伏電池組件基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng)， 以滿足接地電阻的要求， 重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)均勻布置以滿足接觸電勢(shì)和跨步電壓的要求。 保護(hù)接地的范圍 根據(jù)《交流電氣裝置的接地》 (DL/T6211997)規(guī)定，對(duì)所有要求接地 或接零的設(shè)備均應(yīng)可靠地接地或接零。 所有電氣設(shè)備外殼、開關(guān)裝置和開關(guān)柜接地母線、架構(gòu)、電纜支架、 和其它可能事故帶電的金屬物都應(yīng)可靠接地。 本系統(tǒng)中，支架、太陽能板邊框以及連接件均是金屬制品，每個(gè)子方 陣自然形成等電位體，所有子方陣之間都要進(jìn)行等電位連接并通過引下線 與接地網(wǎng)就近可靠連接，接地體之間的焊接點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行防腐處理。 接地電 阻 電站的保護(hù)接地、工作接地采用一個(gè)總的接地裝置。根據(jù)《交流電氣 裝置的接地》 (DL/T6211997)要求，高、低壓配電裝置共用接地系統(tǒng)，接 地電阻要求R≤4Ω；由于暫無關(guān)于光伏電池組件接地要求，擬按 R≤2Ω； 本電站按 R≤2Ω 設(shè)計(jì)。 本電站擬敷設(shè) 50_5mm 接地扁鋼，光伏電池組件支架均可靠連接到接 地網(wǎng)。接地扁鋼敷設(shè)深度不小于 ，周圍敷降阻劑，為加強(qiáng)接地效果， 在各交、直流配電室和綜合控制樓處設(shè)置 5 套電解地極。 六、 監(jiān)控系統(tǒng) 系統(tǒng)的監(jiān)控有兩部分組成，分別并網(wǎng)逆變監(jiān)控裝置和電力系統(tǒng)監(jiān)控 裝置，并網(wǎng)逆變監(jiān)控裝置主要是采集光伏電站逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)， 以及現(xiàn)場(chǎng)的日照強(qiáng)度、風(fēng)速、風(fēng)向和環(huán)境溫度；電力系統(tǒng)監(jiān)控裝置是監(jiān)控 400V 和 35KV升壓系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。 青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 27 頁 共 34 頁 太陽能電池方陣和逆變器的控制系統(tǒng)布置于電氣設(shè)備室內(nèi)，主要采集 并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行參數(shù)，并將各種參數(shù)傳送至集控室。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)采集控制器、顯示終端、就地測(cè)量?jī)x表等設(shè)備。并網(wǎng)逆變器及電網(wǎng)的 數(shù)據(jù)信息通過通訊的方式（ RS485 總線）傳輸至數(shù)據(jù)采集控制器。在集控 室內(nèi)設(shè)一個(gè)操作員站，監(jiān)控采集到的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)光伏系統(tǒng) 進(jìn)行 監(jiān)控；另設(shè)一個(gè)工程師站，用于系統(tǒng)調(diào)試。監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留多個(gè)通訊接口， 用于連接 inter 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控功能。另設(shè)一套直流系統(tǒng)和一套 UPS 系統(tǒng)，直流系統(tǒng)和 UPS 組屏安裝，布置于電氣設(shè)備室內(nèi)，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng) 提供必要的電源。 本工程出線側(cè)由升壓變高壓側(cè)接入 35kV 配電裝置，配電裝置的保護(hù) 由開關(guān)柜內(nèi)的綜合保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)，不再單獨(dú)設(shè)保護(hù)柜。 七、 遠(yuǎn)動(dòng)及通信 根據(jù)《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》（ GB/T 199392020）的要求，在正常 運(yùn)行情況下，電站通過集控室向調(diào)度部門提供的信號(hào)至少應(yīng)當(dāng)包括 : 光伏發(fā)電站的公共連接點(diǎn)處電壓、注人電力系統(tǒng)的電流、有功功率、 功率因數(shù)、頻率和電量。 本工程設(shè)故障錄波儀，且應(yīng)記錄故障前 10s 到故障后 60s 的情況。 集控室內(nèi)運(yùn)行人員可以根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度中心的指令控制整個(gè)電站輸 出的有功功率。且能夠根據(jù)電網(wǎng)狀況、光伏發(fā)電站運(yùn)行特性及其技術(shù)性能 指標(biāo)等具有調(diào)整輸出功率的最大功率變化率的能力。 八、 建筑結(jié)構(gòu)部分 站內(nèi)設(shè)置單層控制中心樓 1 座和逆變器室 5 座。 控制綜合樓包括傳達(dá)室、儲(chǔ)藏室、辦公室、控制室及衛(wèi)生間設(shè)施。建 筑物均為單層框架結(jié)構(gòu)， 240mm 厚加氣混凝土砌 塊填充墻，層高 米。 控制中心樓內(nèi)裝修按照電力二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要房間的裝飾面材料色彩選擇應(yīng)與照明燈具、設(shè)備儀表相協(xié)調(diào)，并考慮防噪聲、防塵等要求。所有房 間采用普通瓷磚地面。內(nèi)墻均為普通內(nèi)墻乳膠漆?？刂剖壹澳孀兤魇也捎? 乙級(jí)防火門，其他房間采用普通木門。窗均為單框雙玻塑鋼窗。 青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 28 頁 共 34 頁 本工程場(chǎng)地土類型均為中軟場(chǎng)地土，建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類。 地震基本烈度為Ⅵ度，地震動(dòng)峰值加速度為 ；地震動(dòng)反應(yīng)譜特征 周期為 （對(duì)應(yīng)于中硬場(chǎng)地土），按中軟場(chǎng)地調(diào)整后的地震動(dòng)反應(yīng)譜特 征周期為 。 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì) 規(guī)范》（ 2020 年版）（ GBJ112020）、《建筑工程抗 震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（ GB502232020）有關(guān)規(guī)定，站內(nèi)建筑物：控制中心樓、 逆變器室抗震設(shè)防類別均為丙類。 控制中心樓、逆變器室均采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用鋼筋混 凝凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。光伏電池組件支架采用鋼支架（熱鍍鋅），依據(jù)工藝 專業(yè)要求的電池組件傾斜角度確定前后兩排支架柱的高度。基礎(chǔ)采用柱下 獨(dú)立基礎(chǔ)。下一階段會(huì)根據(jù)詳堪報(bào)告對(duì)基礎(chǔ)的形式和尺寸等進(jìn)行多方案的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合優(yōu)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及埋深。另外根據(jù)電池組件的廠家提資 確定電池 的固定方式位置，優(yōu)化支架的布置。 九、 供排水系統(tǒng) 序號(hào) 用水名稱 供水對(duì)象 最大班人數(shù) 用水量指標(biāo) 小 時(shí)變 化系數(shù) 日 用水 量(m3/d) 最 大秒 流量 (L/s) 1 生活用水 19 15 150（升 /人 _班 2 雜用水 20% 3 合計(jì) 本期工程總用水量平均日用水量 ，最大小時(shí)用水量為 。 給水系統(tǒng) 本工程以市政生活水為水源，從站外市政生活水管道取水，給水管道 采用單管敷設(shè)，入廠后接入各單體用水點(diǎn)。 排水系統(tǒng) 本工程采用生活污水及雨水獨(dú)立排放的分流制系統(tǒng)。 由于本工程沒有食青海海南州 20MW 并網(wǎng)光伏 第 29 頁 共 34 頁 堂、職工宿舍，且運(yùn)行值班及管理人員較少，生活 污水主要來源于各個(gè)單體衛(wèi)生間排水，這部分污水經(jīng)站內(nèi)生活污水管道匯 集后至化糞池處理，出水排至站外市政污水管網(wǎng)，化糞池內(nèi)污泥定期由市 政污泥車 運(yùn)走； 站內(nèi)雨水利用道路自然坡度排入站外排水溝。 十、 消防系統(tǒng) 建筑物名稱 火災(zāi)危險(xiǎn)類別 危險(xiǎn)等級(jí) 消防形式 警衛(wèi)室、倉儲(chǔ)、會(huì)議室、集中控制室 E（ A） 中 移動(dòng)式滅火器 35kV 屋內(nèi)配電裝 置 E（ A） 中 移動(dòng)式滅火器 逆變器室 E（ A） 中 移動(dòng)式滅火器 變壓器（在逆變器室內(nèi)） B 中 移動(dòng)式滅火器 太陽能板 2MW 陣列 E（ A） 輕 移動(dòng)式滅火器 十一、 采暖與通風(fēng) 采暖 本工程位于 青海省海南州 ，日平均溫度 ≤+5 ℃的天數(shù)為 135 天，屬于采暖地區(qū)。根據(jù)《火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 （ DL/T50352020），本工程生產(chǎn)廠房和輔助建筑物均應(yīng)設(shè)計(jì)采暖，由于 區(qū)及周圍無集中熱源，結(jié)合工程實(shí)際情況，本工程不設(shè)采暖系統(tǒng)，會(huì)議室、 控制室等室內(nèi)有人工作或經(jīng)常有 人停留的區(qū)域采用冷暖型空調(diào)，以滿足采 暖季節(jié)房間對(duì)溫度的要求。 通風(fēng) 電氣設(shè)備室內(nèi)安裝有逆變器控制屏及直流 UPS 屏，根據(jù)規(guī)定設(shè)置直流 式