太阳能光伏电站光伏系统交流配电系统设计.doc

太阳能光伏电站光伏系统交流配电系统设计方案 第一节 电气主接线形式选择 光伏系统交流配电电气主接线是指发电系统的逆变输出至电力电网间相关配电及控制设备的相互联接，从而完成输配电任务。交流配电电气主线是光伏发电系统接线组成中一个重要组成部分。主接线的确定，对发电系统的安全、稳定、灵活、经济运行及电站电气设备的选择、配电装置的布置、保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。 光伏电站主接线设计根据光伏系统设计规划结合电网接入方案以及所采用的关键设备的数量、分布、性能、结构和参数来进行设计。光伏并网发电系统不论规模大小，其电路结构基本上是一致的，主要不同点在于逆变器交流输出以后的交流配电控制方式。 小型光伏并网发电系统的主接线方式比较简单，其电路结构一般为光伏电池板方阵汇流后进入并网逆变器，并网逆变器输出直接从用户侧电网并入，大型光伏并网系统一般要经过升压变压器升压后，通过高压开关设备并入高压电网。 光伏并网发电系统主接线的设计应遵循以下原则： 应符合电力系统设计相关要求； 尽可能减少线路中间环节的损耗，最大限度地将太阳能电力并出电网； 整体设计要力求安装简简、可靠高、便于维护。 第二节 短路电流计算 在发电厂和变电站的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几方面： 1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。 2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。 3）在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。 在计算短路电流时可以按下面步骤进行。 1）首先去掉系统中的所有分支、线路电容、各元件的电阻。 2）选取基准容量和基准电压（一般取各级的平均电压）。 3）将各元件的电抗换算为同一基准值的标幺值的标幺电抗。 4）绘制等值网络图，并将各元件电抗统一编号。 5）化简等值网络：为计算不同短路点的短路值，需将等值网络分别化简为以短路点为中心的辐射形等值网络，并求出各电源与短路点之间的电抗，即转移电抗。 6）求计算电抗。 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量标幺值（运算曲线只作到）。 7）计算无限大容量（或）的电源供给的短路电流周期分量。 8）计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 第三节 高压电气设备选择 1 断路器的选择 断路器型式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。根据我国当前制造情况，电压6－220kV的电网一般选用少油断路器， 断路器选择的具体技术条件如下： 1）电压： 2）电流： 3）开断电流： 式中：——断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量； ——断路器的额定开断电流。 4）动稳定： 式中： ——断路器极限通过电流峰值； ——三相短路电流冲击值。 5）热稳定： 式中：——稳态三相短路电流； 2 隔离开关的选择 隔离开关是高压开关的一种，但是它有明显的断开点，可以有效的隔离电源，通常与断路器配合使用。 隔离开关型式的选择，其技术条件与断路器相同，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素进行综合的技术经济比较，然后确定。其选择的技术条件与断路器选择的技术条件相同。 根据如下条件选择隔离开关： 电压： 电流：，各回路的 3 电流互感器的选择 电流互感器选择的具体技术条件如下： 一次回路电压： 式中：——电流互感器安装处一次回路工作电压； ——电流互感器额定电压。 一次回路电流： 式中：——电流互感器安装处的一次回路最大工作电流； ——电流互感器原边额定电流。 当电流互感器使用地点环境温度不等于时，应对进行修正。修正的方法与断路器的修正方法相同。 准确级 准等级是根据所供仪表和继电器的用途考虑。互感器的准等级不得低于所供仪表的准确级；当所供仪表要求不同准确级时，应按其中要求准确级最高的仪表来确定电流互感器的准确级。 a）与仪表连接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于下要求：与仪表相配合分流器、变压器的准确级为0.5级，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级为0.5。仪表的准确级为1.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0.5，与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级0.5。仪表的准确级为2.5时，与仪表相配合分流器、变压器的准确级0.5与仪表相配合的互感器与中间互感器的准确级1.0。 b）