集中式電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)方案電氣工程部分2022TOC\o"1-3"\h\u目錄15504_WPSOffice_Level1電氣工程 319593_WPSOffice_Level11.1儲(chǔ)能電站接入 32329_WPSOffice_Level11.2電氣一次 319593_WPSOffice_Level21.2.1短路電流計(jì)算1）短路電流計(jì)算 32329_WPSOffice_Level21.2.2電氣主接線 44516_WPSOffice_Level21.2.3主要電氣設(shè)備選擇及參數(shù)1.2.1.1短路電流水平 516258_WPSOffice_Level21.2.4集電線路方案1.2.4.1集電線路連接方式及電纜選型 176361_WPSOffice_Level21.2.5過電壓保護(hù)及接地1.2.1.1接地裝置 30639_WPSOffice_Level21.2.6站用電及照明系統(tǒng) 228073_WPSOffice_Level21.2.7電氣設(shè)備布置 253098_WPSOffice_Level21.2.8電氣一次主要設(shè)備材料清單 2818038_WPSOffice_Level2表1.2-6電氣一次主要設(shè)備材料清單 284516_WPSOffice_Level11.3電氣二次 3120966_WPSOffice_Level21.3.1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 314094_WPSOffice_Level21.3.2繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置 3217587_WPSOffice_Level21.3.3調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng) 3326892_WPSOffice_Level21.3.4功率控制與電壓調(diào)節(jié)1.3.1.1有功功率控制 3517990_WPSOffice_Level21.3.5站用直流系統(tǒng)及交流不間斷系統(tǒng) 3523223_WPSOffice_Level21.3.6交流不間斷系統(tǒng) 3714392_WPSOffice_Level21.3.7視頻安全監(jiān)控系統(tǒng) 3812708_WPSOffice_Level21.3.8電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備 3810310_WPSOffice_Level21.3.9電氣二次設(shè)備布置見電氣附圖 384514_WPSOffice_Level21.3.10通信部分1.3.7.1儲(chǔ)能電站內(nèi)部通許系統(tǒng) 3816258_WPSOffice_Level11.4電氣二次設(shè)備材料表 406361_WPSOffice_Level1表1.4-1電氣二次主要設(shè)備材料清單 40電氣工程儲(chǔ)能電站接入110kV110KV110kVLGJ-300mm213.5km。最終接入方案需以接入系統(tǒng)報(bào)告批復(fù)意見為準(zhǔn)。電氣一次1）短路電流計(jì)算依據(jù)接入系統(tǒng)報(bào)告短路阻抗計(jì)算章節(jié)。計(jì)算水平年：2030110kV16.8kA，0.03（Sj=100MVA，Uj115kV）。取基準(zhǔn)容量Sj=100MVA115kV37kV0.72kV適當(dāng)簡化，得到正序網(wǎng)絡(luò)等值電抗圖及各級(jí)電壓母線上的三相短路電流計(jì)算值。1.2-1。序號(hào)短路點(diǎn)短路電流有效值（kA）短路電流沖擊值（kA）全電流最大有效值（kA）1K17.3518.74（2.55倍）11.10（1.51倍）2序號(hào)短路點(diǎn)短路電流有效值（kA）短路電流沖擊值（kA）全電流最大有效值（kA）1K17.3518.74（2.55倍）11.10（1.51倍）2K29.4924.20（2.55倍）14.33（1.51倍）考慮為電力系統(tǒng)發(fā)展留有一定裕度，XXXXXX集中式儲(chǔ)能電站升壓站的110kV、35kV電氣設(shè)備短路電流水平分別按40kA和31.5kA選擇。電氣主接線本工程共配置單組容量為3584kWh的蓄電池組60組，1725kW儲(chǔ)能變流器60臺(tái)，3450kVA雙繞組升壓變30臺(tái)。儲(chǔ)能單元由蓄電池-儲(chǔ)能變流器-變壓器構(gòu)成，每個(gè)3584kWh蓄電池組接入1臺(tái)儲(chǔ)能功率為1725kW的變流器，每兩臺(tái)變流器接入1臺(tái)容量為3450kVA61535kV110kV1.2-2圖1.2-2電氣主接線圖110kV1110kV1.2.1.1短路電流水平110kV40kA31.5kA35kV25kA主要電氣設(shè)備選擇（1）儲(chǔ)能電池4.1.1（2）儲(chǔ)能雙向變流器4.1.2（3）升壓變壓器箱式變壓器主要有歐變、美變和華變?nèi)N形式。從體積方面來看，歐式箱變由于內(nèi)部安裝常規(guī)開關(guān)柜及變壓器，產(chǎn)品體積較大。美式箱變由于采用一體化安裝體積較小。華式箱變采用集裝箱式一體機(jī)，產(chǎn)品體積比美式箱變大。從保護(hù)方面來看，歐式箱變高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)加限流熔斷器保護(hù)。發(fā)生一相熔斷器熔斷時(shí)，用熔斷器的撞針使負(fù)荷開關(guān)三相同時(shí)分閘，避免缺相運(yùn)行，要求負(fù)荷開關(guān)具有切斷轉(zhuǎn)移電流能力。低壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)加限流熔斷器保護(hù)。美式箱變高壓側(cè)采用熔斷器保護(hù)，而負(fù)荷開關(guān)只起投切低壓側(cè)的電壓就降低，塑殼自動(dòng)空氣開關(guān)欠電壓保護(hù)或過電流保護(hù)就會(huì)動(dòng)作，低壓運(yùn)行不會(huì)發(fā)生。華式箱變每相用一只熔斷器代替了美式箱變的兩支熔斷器做保護(hù)，其最大特點(diǎn)是當(dāng)任一相熔斷器熔斷之后，都會(huì)保證負(fù)荷開關(guān)跳閘而切斷電源，而且只有更換熔斷器后，主開關(guān)才可合閘，這一點(diǎn)是美式箱變所不具備的。華式箱變同美式箱變相比增加了接地開關(guān)、避雷器，接地開關(guān)與主開關(guān)之間有機(jī)械聯(lián)鎖，這樣可以保證在進(jìn)行箱變維護(hù)時(shí)人身的絕對安全。經(jīng)過綜合比較后本項(xiàng)目選擇性價(jià)比更高、更可靠的華式箱變。箱式變壓器負(fù)責(zé)將變流器輸出的690V35kV110kV35kV開關(guān)柜，其主要電氣參數(shù)如下：1）變壓器型號(hào)：S11-3450/35容量：3450kVA高壓側(cè)額定電壓低壓側(cè)額定電壓短路阻抗：6.5%無勵(lì)磁調(diào)壓：37±2.5%聯(lián)接組別：Dy112）高壓斷路器額定電壓：35kV設(shè)備最高電壓：40.5kV630A31.5kA，4s80kA操作方式：電動(dòng)/20003）隔離開關(guān)型式：三相，隔離開關(guān)額定電壓：40.5kV雷電沖擊耐受電壓（峰值）相對地：185kV雷電沖擊耐受電壓（峰值）斷口間：215kV額定電流：630A額定熱穩(wěn)定電流：31.5kA/4s額定動(dòng)穩(wěn)定電流：80kA機(jī)械壽命：30000次4）低壓主進(jìn)線斷路器技術(shù)參數(shù)型式：智能型萬能斷路器額定電壓：690V額定電流：4000A極限分?jǐn)嗄芰^載保護(hù)整定電流：（0.4～1）In短路瞬時(shí)保護(hù)整定電流：（3～12）In2制單元、溫濕度控制器。箱體設(shè)置必要的防沙塵設(shè)施。箱式變電站有可靠的密封性，所有門、窗、電纜進(jìn)出孔及通風(fēng)口等都應(yīng)采取防塵、防雨雪滲漏、防小動(dòng)物進(jìn)入等密封措施。箱式變電站箱體內(nèi)設(shè)防凝露裝置，避免內(nèi)部元件發(fā)生凝露，設(shè)加熱元件，保證設(shè)備的低溫環(huán)境下運(yùn)行。（4）110kV升壓站主要設(shè)備選擇1）35kV戶內(nèi)開關(guān)柜（布置于儲(chǔ)能電站35kV配電室）35kV表1.2-2 35kV戶內(nèi)開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)形式戶內(nèi)金屬鎧裝移開式交流封閉開關(guān)柜數(shù)量6額定頻率50Hz最高運(yùn)行電壓40.5kV柜內(nèi)主母線電流2000A柜體防護(hù)等級(jí)IP4X，斷路器室門打開后IP2X1)斷路器額定電流630A額定開斷電流31.5kA額定短時(shí)耐受電流及時(shí)間31.5kA/4s額定峰值耐受電流80kA額定絕緣水平：雷電沖擊耐壓（峰值）對地、相間：185kV斷口間：215kV工頻耐壓（1min）（有效值）對地、相間：95kV斷口間：118kV2）電流互感器最高運(yùn)行電壓40.5kV一次繞組見升壓站電氣主接線圖二次繞組見升壓站電氣主接線圖容量見升壓站電氣主接線圖3）零序電流互感器最高運(yùn)行電壓40.5kV額定電流：100/1A準(zhǔn)確級(jí)：10P10容量：5VA4）避雷器額定電壓35kV持續(xù)運(yùn)行電壓42kV標(biāo)稱放電電流5kA雷電沖擊殘壓(8/20S，5kA)105kV5）接地開關(guān)最高運(yùn)行電壓40.5kV額定絕緣水平：雷電沖擊耐壓（峰值）對地、相間：185kV斷口間：215kV工頻耐壓（1min）（有效值）對地、相間：95kV斷口間：118kV2）35kV接地變技術(shù)參數(shù)：35kV1000m3.5A，補(bǔ)200A型號(hào)：DKSC-500/35額定頻率:50HZ容量:500kVA電壓組合:35±2×2.5%連接組別:ZN,yn11電阻柜：107Ω3）主變壓器根據(jù)工程的規(guī)模，本工程升壓站主變可選擇三相雙繞組變壓器，具體型號(hào)如下：型號(hào)： SZ18-100000/110容量： 100000kVA電壓組合： 115±8×1.25%/35kV聯(lián)接組別： YNd11阻抗電壓： Uk=10.5%調(diào)壓方式： 有載調(diào)壓冷卻方式： ONAN數(shù)量： 1臺(tái)4）110kV配電裝置選型與布置圖1.2-3 110kV側(cè)電氣接線圖110kV出線1回，110kV側(cè)采用變壓器-線路組接線如圖所示。下面對SF6全封閉組合電器（GIS）設(shè)備戶外布置和常規(guī)設(shè)備戶外敞開式布置兩種110kV配電裝置方案進(jìn)行比較。方案1：采用GIS設(shè)備戶內(nèi)布置，布置方案見圖1.2-3，其特點(diǎn)如下：110kV，GIS8m*14.5m=116m2，節(jié)約升壓站面積。運(yùn)行可靠性高，外絕緣事故少；GIS（按國產(chǎn)設(shè)備考慮）;施工周期短。圖1.2-4 GIS預(yù)制艙方案布置圖2：1.2-5，其特點(diǎn)如下：110kV路器單列布置方式，占地面積約為8m*16m＝128m2。AISGIS設(shè)備狀態(tài)明晰，符合常規(guī)調(diào)度命令，維護(hù)簡單；占地面積較大,施工周期長。圖1.2-5常規(guī)設(shè)備戶外方案布置圖兩種方案比較如下表1.2-3：表1.2-3 110kV配電裝置布置方案比較表方案1（GIS戶外方案）方案2（常規(guī)設(shè)備戶外方案）特點(diǎn)占地面積和空間小,運(yùn)行可靠性環(huán)境保護(hù)好，適應(yīng)性強(qiáng)；一次性投入相對較大。占地面積大；運(yùn)行可靠性相對較成熟的制造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；價(jià)格低廉。可靠性高鹽密，重污染地區(qū)較高，適用于在低海拔，污染不嚴(yán)重地區(qū)檢修周期長短安裝及施工安裝簡單,施工周期短安裝稍繁,施工周期較長設(shè)備價(jià)格約75萬元約40萬元戶外設(shè)備構(gòu)架及基礎(chǔ)20約25萬元可比總投資約95萬元約65萬元結(jié)論0-30萬元綜上，分析如下：1GIS752產(chǎn)敞開式電氣設(shè)備投資約為40萬元。1GIS8m×14.5m（長×寬）,構(gòu)架2028m×16m（長×寬），25本項(xiàng)目距離湖邊較近，應(yīng)考慮空氣濕度大等環(huán)境因素。GISGIS由于本工程升壓站用地較為緊張，采用GISe)GISGIS圖。315A40kA，2000A。126kVGIS主要技術(shù)參數(shù)如下：1）型式：2)通用技術(shù)條款SF6氣體絕緣組合電器額定電壓：126kV額定電流：2000A額定短路開斷電流：40kA額定短時(shí)耐受電流：40kA/4s額定峰值耐受電流：100kA間隔數(shù)：1個(gè)3)斷路器：SF6126kV額定電流： 2000A40kA額定動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)：100kA80kA操作機(jī)構(gòu)：彈簧隔離開關(guān)126kV額定電流： 2000A額定短時(shí)耐受電流/持續(xù)時(shí)間：40kA/4s額定動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)：100kA快速接地開關(guān)126kV額定短時(shí)耐受電流/持續(xù)時(shí)間：40kA/4s100kA100kA(f)操動(dòng)機(jī)構(gòu)型式：電動(dòng)彈簧檢修用接地開關(guān)126kV額定短時(shí)耐受電流/持續(xù)時(shí)間：40kA/4s100kA電流互感器額定頻率50Hz額定電壓110kV設(shè)備最高電壓126kV1A額定絕緣水平一次繞組雷電沖擊耐壓550kV一次繞組1min工頻耐壓230kV二次繞組1min工頻耐壓3kV額定輸出容量20VAF局部放電水平（1.1PU下）＜10PC電壓互感器50Hz126kV110kV準(zhǔn)確級(jí)及準(zhǔn)確級(jí)組合：0.2/0.5/3P/3P(f)額定輸出： 額定過電壓倍數(shù)連續(xù) 1.2PU30s 1.5PU額定絕緣水平雷電沖擊耐壓 550kV1min工頻耐壓 二次繞組1min工頻耐壓3kV局部放電水平（1.1PU下）≤10PC絕緣等級(jí)F避雷器額定電壓（有效值）102kV≤266kV標(biāo)稱放電電流10kA集電線路方案1.2.4.1（1）電纜選型電纜集電線路采用變徑設(shè)計(jì)，為均衡考慮節(jié)省成本與方便施工采購，每回集電線路采用3次變徑，具體連接方式參見1.2.1。通信采用GYFTY63-24B1光纜，與中壓電纜同路徑敷設(shè)。3.45MW，則各段線路持續(xù)工作電流為：Ig2=S/√3Ue/0.95=3.45×2×1000/√3/35/0.95=119.8AIg4=S/√3Ue/0.95=3.45×4×1000/√3/35/0.95=239.6AIg6=S/√3Ue/0.95=3.45×6×1000/√3/35/0.95=359.4A本項(xiàng)目集電線路電纜選型如下：PCS01-PCS02-PCS03：ZRC-YJV23-26/35-3*70mm2；PCS03-PCS04-PCS05：ZRC-YJV23-26/35-3*120mm2；PCS05-PCS06-升壓站開關(guān)柜：ZRC-YJV23-26/35-3*240mm2；（2）電纜載流量校驗(yàn)在環(huán)境溫度30℃下，集電線路電纜電纜溝敷設(shè)，根據(jù)《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊（第四版）》表9.3-22，載流量數(shù)據(jù)如下：ZRC-YJV23-26/35-3*70mm2載流量為245A;23ZRC-YJV-26/35-3*120mm2載流量為348A;2323ZRC-YJV-26/35-3*240mm2載流量為529A。23（第四版9.3-9，空氣中敷設(shè)40℃時(shí)的校正系數(shù)K10.88232323ZRC-YJV-26/35-3*70mm2245*0.91*0.88=196.2＞119.8A;ZRC-YJV-26/35-3*120mm2348*0.91*0.88=278.7＞239.6A;ZRC-YJV-26/35-3*240mm2529*0.91*0.88=423.6＞359.4A;232323故所選電纜載流量均滿足要求。（3）電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)35kV9.49kAC=143*102。0.12s，0.2s，計(jì)算得小截面積計(jì)算：C??min=√Qt×105=37.54mm2C若主保護(hù)不動(dòng)作，后備保護(hù)采用過流保護(hù)和零序過流保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間取0.6sQt=9.49*9.49*0.72=64.84kA2s，則電纜熱穩(wěn)定允許最小截面積計(jì)算：C??min=√Qt×105=56.61mm2C所選電纜截面均大于熱穩(wěn)定校驗(yàn)最小截面值，滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求。1.2.4.2集電線路電纜敷設(shè)方案本工程組PCS集裝箱控制單元至升壓站儲(chǔ)能系統(tǒng)EMS通訊采用GYFTY63-24B1光纜，與電纜同路徑敷設(shè)。5110kV儲(chǔ)能單元之間通信光纜采用采用24芯單模非金屬鎧裝直埋通信光纜，DN50熱浸鋅水煤氣管。由于GYFTY63導(dǎo)向和潤滑。施工中要注意不要使光纜受到重壓或被堅(jiān)硬的物體扎傷，避光纜敷設(shè)需預(yù)先計(jì)算好布放長度，在每段長度大于制造長度時(shí)應(yīng)在中間布置光纜接續(xù)盒，并在接頭盒一側(cè)預(yù)留足夠長度的盤留光纜。除升壓站端及光纜接頭盒外，每段光纜的末端均位于箱變側(cè)，每段光纜應(yīng)在箱變基礎(chǔ)內(nèi)配置20m預(yù)留長度。1.2.1.1接地裝置（1）過電壓保護(hù)雙向變流器、中壓變壓器、開關(guān)設(shè)備的外殼接地使用軟銅線就近連接至接地母線上，保證良好的電氣聯(lián)通。（3）儲(chǔ)能場接地25慮。本升壓站的接地網(wǎng)為以水平均壓網(wǎng)為主，并采用部分垂直接地極組成復(fù)合接地網(wǎng)。水平接地體采用-50×50.8m，垂直接地極采用熱鍍鋅鋼管。若經(jīng)實(shí)測接地電阻沒有達(dá)到要求，可增加外延接地或使用降阻劑等措施，直至儲(chǔ)能場區(qū)接地電阻達(dá)到要求。接地施工應(yīng)符合《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50169-2016）中的要求，地網(wǎng)完成后，應(yīng)對地網(wǎng)的接地電阻、接觸電RR≤4Ω。若實(shí)測結(jié)果不滿足規(guī)范及本設(shè)計(jì)要求，還應(yīng)采取相應(yīng)措施，直至滿足要求為止。（3）升壓站接地升壓站接地方式以水平接地體為主，輔以垂直接地極的混合接地網(wǎng)，接地體的截面選擇應(yīng)充分考慮熱穩(wěn)定和腐蝕要求。升壓站主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿足GB/T50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。本站采用熱鍍鋅扁鋼-6×602000/I本站避雷帶引下處應(yīng)設(shè)置以垂直接地體為主的集中接地，并與主接地GIS1.5-1.8m15m。按照《2018DL/T5136-2012求，在二次設(shè)備艙屏柜的活動(dòng)地板下，按柜屏布置的方向敷設(shè)首末端連接的專業(yè)銅排，形成專用二次接地網(wǎng)。二次接地網(wǎng)經(jīng)截面不小于100mm2的銅纜一點(diǎn)與主接地網(wǎng)連接；二次電纜溝及槽盒內(nèi)需敷設(shè)截面不小于100mm2銅排至二次設(shè)備艙與均壓網(wǎng)連接；端子箱內(nèi)的接地銅排應(yīng)用截面不小于50mm2銅絞線與槽盒內(nèi)的二次接地網(wǎng)連接。35kV35kV100mm2二次100mm2銅絞線一點(diǎn)與升壓電站主地100mm2銅絞線與二次設(shè)備艙的二35kV4mm2的銅導(dǎo)線與該銅排可靠連接。銅-銅、銅-鋼連接采用放熱焊接法連接。1.2.1.2儲(chǔ)能設(shè)備防雷接地（1）儲(chǔ)能場區(qū)防雷保護(hù)及過電壓保護(hù)儲(chǔ)能場區(qū)內(nèi)的設(shè)備均采用集裝箱成套設(shè)備，集裝箱外殼通過可靠接地來防止直擊雷，場區(qū)內(nèi)不設(shè)置獨(dú)立避雷針。每臺(tái)雙向變流器的交流輸出側(cè)及環(huán)網(wǎng)柜出線側(cè)均設(shè)防雷保護(hù)裝置，可有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，所有的機(jī)柜要有良好的接地。低壓防雷主要防止低壓設(shè)備受到過壓干擾，低壓系統(tǒng)經(jīng)絕緣配合逐級(jí)加避雷器或其他保護(hù)設(shè)備。每臺(tái)雙向變流器的交流輸出側(cè)設(shè)防雷保護(hù)裝置，所有的機(jī)柜要有良好的接地，防止感應(yīng)雷和操作過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。箱變35kV側(cè)采用無間隙的氧化鋅避雷器作為過電壓保護(hù)器。（2）升壓站內(nèi)設(shè)備防雷及過電壓保護(hù)主、輔建（構(gòu)）筑物的防雷保護(hù)設(shè)施按《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》GBT50065-2011的規(guī)定設(shè)置。本期35kV配電裝置的過電壓保護(hù)包括防直擊雷、防雷電侵入波、防工頻過電壓、防諧振過電壓和防操作過電壓等多項(xiàng)內(nèi)容。站區(qū)防直擊雷采用站區(qū)內(nèi)獨(dú)立避雷針組成直擊雷保護(hù)，無功補(bǔ)償裝置在聯(lián)合直擊雷保護(hù)范圍內(nèi)。在35kV配電設(shè)計(jì)中，選用真空斷路器作為操作設(shè)備，為抑制截流以及其他過電壓，采用無間隙的氧化鋅避雷器作為過電壓保護(hù)器。電氣設(shè)備絕緣配合按《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBT50064-2014）性來確定設(shè)備的絕緣水平，即進(jìn)行絕緣配合時(shí)，應(yīng)全面考慮設(shè)備造價(jià)、維修費(fèi)用以及故障損失三個(gè)方面，力求取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。站用電及照明系統(tǒng)本項(xiàng)目升壓站站用供電范圍主要包括以下幾類負(fù)荷，對升壓站內(nèi)負(fù)荷初步統(tǒng)計(jì)如下表所示：1）站內(nèi)水、暖通、消防等公用電；2）總控制室用電3）站內(nèi)照明用電；4）站內(nèi)檢修用電；5）110kV配電裝置用電；6）35kV配電裝置用電；7）直流及二次設(shè)備用電。表1.2-4 推薦短路電流計(jì)算單位：kA序號(hào)設(shè)備單臺(tái)設(shè)備容量（kW）設(shè)備臺(tái)數(shù)運(yùn)行容量（kW）一暖通部分設(shè)備艙135kV預(yù)制艙風(fēng)機(jī)0.251235kV預(yù)制艙空調(diào)5630335kV預(yù)制艙動(dòng)力3264二次預(yù)制艙空調(diào)44165二次預(yù)制艙風(fēng)機(jī)0.5516SVG集裝箱交流電0.240.87SVG水冷電源102208接地變兼站用變交流電224二二次負(fù)荷1直流電源102102二次屏柜電源5253UPS電源101104GIS控制柜電源1115接地變小電阻電源122三照明1室外照明212四給排水1水泵515五檢修負(fù)荷1檢修插座箱151六其他1中性點(diǎn)隔離開關(guān)操作電源2242主變有載調(diào)壓開關(guān)電源1223開關(guān)柜電源2244端子箱1225SVG啟動(dòng)柜電源5210合計(jì)131.81）站內(nèi)負(fù)荷分級(jí)（如操作電源、直流電源等）以及消防設(shè)備供電（如消防水泵、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警等）的負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)，其余負(fù)荷等級(jí)為三級(jí)。2）站內(nèi)供電電源設(shè)置及接線方式儲(chǔ)能電站應(yīng)設(shè)置備用電源，當(dāng)儲(chǔ)能發(fā)電站只有一段發(fā)電母線時(shí)，宜由外部電網(wǎng)引接電源，保證供電可靠性。3）站內(nèi)照明及接線方式根據(jù)相關(guān)照明設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定，設(shè)計(jì)了正常工作照明和事故照明網(wǎng)絡(luò)。工作照明電源取自PCSPCSUPS基于以上原則，站內(nèi)需要負(fù)荷容量約為131.8kVA，因此本工程站用電135kVS11-160-35/0.4400V1S11-160-10/0.4kV110kV400V4電氣設(shè)備布置1.2.6.1箱變布置儲(chǔ)能場主要由電池組集裝箱和PCS集裝組成，具體布置參見儲(chǔ)能電站總平面布置圖1.2.7.1升壓站內(nèi)主要設(shè)備布置110kVGISGIS35kV圖1.2-6110kV升壓站總布置圖升壓站內(nèi)電氣設(shè)備安裝可采用傳統(tǒng)土建式或積木模塊式預(yù)制艙兩種方35kV35kV1：35kV1.2-7。35kV開關(guān)柜一列布置，接地變兼站用變布置于開關(guān)柜旁。由于面積較大，兩側(cè)均設(shè)有門。占地面積約為16*6.5=104m2。圖1.2-7土建建造方案布置圖方案2：35kV配電裝置區(qū)采用預(yù)制艙式，布置方案見圖1.2-8。35kV11.3*6=92m2。圖1.2-8預(yù)制艙方案布置圖兩種方案優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表1.2-5：表1.2-5 35kV配電裝置布置方案比較表方案1方案2特點(diǎn)傳統(tǒng)土建方案，配電室建設(shè)完成安裝調(diào)試。一體式設(shè)備，預(yù)制艙與開關(guān)柜再廠內(nèi)完成集成組裝和調(diào)試，直接運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝。占地面積集成組裝，安裝較為緊湊，預(yù)估方案2占地面積約為92平米。地面積約為104平米建設(shè)周期較長較短擴(kuò)建方式需要拆除墻面搬運(yùn)設(shè)備，工程量較大根據(jù)近期遠(yuǎn)期規(guī)劃增加相應(yīng)模塊，無需拆除工作運(yùn)維檢修空間大，檢修方便成套集成技術(shù)，布局緊湊，檢修雖能夠滿足要求，但空間有限外觀方面外形常規(guī)，與周圍區(qū)域的規(guī)劃風(fēng)格統(tǒng)一外觀可根據(jù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)艙體（建筑）造價(jià)約55萬元約99萬元考慮到儲(chǔ)能項(xiàng)目需要滿足并網(wǎng)時(shí)間的要求，建設(shè)周期短，因此推薦采用預(yù)制艙式。電氣一次主要設(shè)備材料清單XXXXXX100MW儲(chǔ)能項(xiàng)目工程電氣一次主要設(shè)備材料清單見表1.2-6。表1.2-6電氣一次主要設(shè)備材料清單序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格單位數(shù)量1主變壓器設(shè)備及安裝1.1110kV主變壓器戶外安裝，SZ18-100000/110，ONAN臺(tái)12110kV主變中性點(diǎn)間隙成套保護(hù)設(shè)備套12.1電流互感器LRB-132300/1A,5P20；300/1A,5P20組12.2隔離開關(guān)GW13-72.5W組12.3避雷器Y1.5W-72/186,72kV組12.4球形放電間隙組12.5設(shè)備支架、支柱套13110kV配電裝置設(shè)備及安裝110kVSF6氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備3.1110kVGIS線變組間隔個(gè)13.2110kV避雷器戶外，HY10W-102/266只63.3110kV電容式電壓互感器戶外只3435kV配電裝置及安裝4.135kV主變進(jìn)線柜KYN61-40.5，1600A，31.5kA面14.235kV集電線路柜KYN61-40.5，630A，31.5kA面54.335kV無功補(bǔ)償柜KYN61-40.5，630A，31.5kA面14.435kV接地變柜KYN61-40.5，630A，31.5kA面14.535kV站用變柜KYN61-40.5，630A，31.5kA面14.635kVPT柜KYN61-40.5，31.5kA面14.735kV設(shè)備預(yù)制艙11.3m*6m*3.5m座1535kV接地變1.135kV接地變DKSC-500/35套11.235kV接地電阻107Ω套11.30.4kV開關(guān)柜0.4kV 抽屜式面41.435kV站用變S11-160-35/0.4套11.5接地變及站用變、低壓柜預(yù)制艙8.5m*3.4m*3.5m座16無功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)備及安裝6.1無功補(bǔ)償設(shè)備SVG套16.2連接電抗器戶外套16.3無功補(bǔ)償設(shè)備集裝箱6.3m*3.1m*3.5m座17導(dǎo)線敷設(shè)及附件7.1鋼芯鋁絞線LGJ-300/40m3007.2耐張絕緣子XWP-100/160串67.3金具項(xiàng)17.435kV絕緣管母2000Am/三相158升壓站電力電纜及附件8.1電力電纜（至SVG）ZRC-YJV23-26/35-3*300m608.2電力電纜（至接地變）ZRC-YJV23-26/35-3*70m608.3電纜終端（至SVG）戶內(nèi)冷縮，與ZRC-YJV23-26/35-3*300適配套18.4電纜終端（至SVG）戶外冷縮，與ZRC-YJV23-26/35-3*300適配套18.5電纜終端（至接地變）戶內(nèi)冷縮，與ZRC-YJV23-26/35-3*70適配套28.6動(dòng)力電纜ZRC-YJV23-0.6/1m40009升壓站電纜安裝9.1電纜支架噸1.59.2電纜保護(hù)管噸0.59.3阻火包m339.4電纜防火堵料t19.5電纜防火耐火隔板m2109.6電纜防火涂料CP679At19.7電纜防火包m31.59.8電纜防火膨脹模塊m319.9電纜防火帶及槽盒m10010升壓站防雷及接地系統(tǒng)10.1垂直接地體鍍鋅鋼管φ50mm根3010.2水平接地體鍍鋅扁鋼（-60×6）mmm400010.3等電位銅排25x4m50010.4銅絞線50mm2m16010.5構(gòu)架避雷針h=30m座110.6獨(dú)立避雷針h=30m座111照明及小電源系統(tǒng)11.1投光燈WTG105-NG400W盞611.2路燈2*125W盞611.3草坪燈40W盞811.4熒光燈2*40W盞611.5吸頂燈40W盞611.6工礦燈200W盞1212其他安裝材料12.1備用電源S11-160/10±2*2.5%/0.4Dyn11，Ud=4%臺(tái)112.2戶外檢修配電箱1-14()臺(tái)212.3戶外動(dòng)力配電箱XL-1-14(G)，不銹鋼材質(zhì)，防護(hù)等級(jí)IP55臺(tái)213備用電源13.110kV外引線路由附近線路引入km514集電線路14.1集電線路電纜ZRC-YJV23-26/35-3*70mm2m10014.2集電線路電纜ZRC-YJV23-26/35-3*120mm2m10014.3集電線路電纜ZRC-YJV23-26/35-3*240mm2m3001535kV電纜終端戶內(nèi)，冷縮套6016集電線路光纜GYFAY53-24B1m1000電氣二次1管理功能。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)滿足儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行監(jiān)視和控制所要求的全部設(shè)計(jì)功能，諸如保護(hù)、控制、通信、測量等功能，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電站的綜合自動(dòng)化管理，并具有遠(yuǎn)動(dòng)功能，將采集到的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，經(jīng)處理后傳送至XX地調(diào)。能量管理功能包括能量平衡和自動(dòng)調(diào)度、模式控制等。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)儲(chǔ)能電站擬按"無人值班，少人值守"的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的集中監(jiān)控方案。本電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)電（PCS）儲(chǔ)能電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式分層分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，由站控層、網(wǎng)絡(luò)層和間隔層三部分組成。站控層設(shè)備主要包括監(jiān)控主機(jī)等設(shè)備。站控層為整個(gè)儲(chǔ)能電站設(shè)備監(jiān)視、測量、控制、管理的中心，接收現(xiàn)場采集的開關(guān)量、模擬量、電能量信息和環(huán)境變量，并向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)布控制命令，通過通訊管理機(jī)與調(diào)度中心通訊。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備主要包括光纖、屏蔽雙絞線、以太網(wǎng)交換機(jī)、光電轉(zhuǎn)換器等。間隔層設(shè)備主要包括進(jìn)線保護(hù)測控裝置以及聯(lián)絡(luò)線保護(hù)測控裝置等。繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置根據(jù)接入系統(tǒng)意見、《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50062-2008）以及《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》（GB/T14285-2006）的要求，本儲(chǔ)能電站保護(hù)配置如下：35kV根據(jù)《儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》規(guī)定，采用專線方式通過10kV（6kV）～35kV電壓等級(jí)接入的儲(chǔ)能系統(tǒng)宜配置光纖電流差動(dòng)保護(hù)或方向保護(hù)，在滿足繼電保護(hù)“選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性”要求時(shí)，也535kV35kV1PCS/過流保護(hù)、極性反接保護(hù)、短路保護(hù)、接地保護(hù)（具有故障檢測功能）、交流欠壓/過壓保護(hù)、過載保護(hù)、過熱保護(hù)、過頻/欠頻保護(hù)、三相不平衡保護(hù)及報(bào)警、相位保護(hù)以及對地電阻監(jiān)測和報(bào)警功能。（3）故障解列裝置當(dāng)儲(chǔ)能電站與并網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)失壓時(shí)，必須在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)將該儲(chǔ)能電站與電網(wǎng)斷開，防止出現(xiàn)孤島效應(yīng)。為提高可靠信，應(yīng)在并網(wǎng)線路兩側(cè)新增低頻低壓解列裝置各一套。110kV110kV110kV4）主變過負(fù)荷：設(shè)在低壓側(cè)，動(dòng)作發(fā)信號(hào)。5）非電量保護(hù)：包括瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)、溫度保護(hù)等。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（1）調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備調(diào)度管理關(guān)系根據(jù)相關(guān)電力系統(tǒng)調(diào)度管理規(guī)定、調(diào)度管理范圍劃分原滿足“直采直送”。采集信息量應(yīng)滿足相關(guān)要求，遠(yuǎn)動(dòng)信息傳送方式，遠(yuǎn)動(dòng)通道應(yīng)滿足調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)要求。GB/T36547-2018電能量及荷電狀態(tài)：可充/4）其他信息：并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議要求的其他信息。（2）電能計(jì)量系統(tǒng)110kV1電能計(jì)量裝置配置方案：1）遠(yuǎn)方電量計(jì)量表配置0.2S35kV0.2s能表。根據(jù)電網(wǎng)通用設(shè)計(jì)要求，每臺(tái)遠(yuǎn)方電量計(jì)量表還應(yīng)配置相應(yīng)的接線盒。2）電能量遠(yuǎn)方終端RS485IEC60870-5-102計(jì)量主站傳送電量信息。電能量遠(yuǎn)方終端除了能以專線方式與調(diào)度端通信外，還應(yīng)具備網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。電能計(jì)量系統(tǒng)最終方案以項(xiàng)目系統(tǒng)接入方案及其批復(fù)意見為準(zhǔn)。功率控制與電壓調(diào)節(jié)1.3.1.1有功功率控制根據(jù)110（220)kV（AGC）1AGCEMS一次調(diào)頻裝置根據(jù)上級(jí)調(diào)度給定的調(diào)頻指令進(jìn)行一次調(diào)頻。1.3.1.2無功電壓調(diào)節(jié)根據(jù)及以上電壓等級(jí)公用電網(wǎng)的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)具同時(shí)具備就地和遠(yuǎn)方無功功率控制和電壓功能”。站用直流系統(tǒng)及交流不間斷系統(tǒng)（1）直流電源系統(tǒng)為了供電給控制、信號(hào)、綜合自動(dòng)化裝置、繼電保護(hù)和常用燈等的電源，設(shè)置220伏直流系統(tǒng)。站內(nèi)主要直流負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下表：表1.3-1直流負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)負(fù)荷名稱裝置容量kW負(fù)荷系數(shù)計(jì)算電流（A）經(jīng)常負(fù)荷電流（A）事故放電時(shí)間及電流1min2h隨機(jī)5S1經(jīng)常負(fù)荷3.50.812.7312.7312.7312.732應(yīng)急照明114.554.553不間斷電源5122.7322.7322.734通信負(fù)荷114.554.554.554.554斷路器跳閘219.099.095斷路器合閘0.5512.502.506電流統(tǒng)計(jì)（A）17.2749.0944.552.50根據(jù)DL/T5044-2014閥控密封鉛酸蓄電池的個(gè)數(shù)計(jì)算如下：n=1.05*Un/Uf=1.05*220/2.23=103.6式中：Un—直流系統(tǒng)額定電壓，220V；Uf—單個(gè)電池的浮充電壓，2.23V～2.25V，取2.23V。因此蓄電池的個(gè)數(shù)選擇為104只。1.10Unn*Uc≤1.10Un式中：Uc—蓄電池均衡充電時(shí)單個(gè)電池的電壓，2.30V～2.35V，取2.30V。n*Uc=104*2.30=239.2V<1.10*Un=1.10*220=242V。可以認(rèn)為在對蓄電池均衡充電時(shí)直流母線電壓在允許范圍內(nèi)，可帶負(fù)荷均充。按校驗(yàn)事故放電末期，直流母線電壓不低于允許電壓最低值(0.85-0.875)Un，來校驗(yàn)蓄電池組的電池個(gè)數(shù)：Um≥(0.85-0.875)Un/n式中：Um—每個(gè)蓄電池放電末期電壓，閥控密封鉛酸蓄電池取1.83V。Um=1.83V>0.85Un/n=0.85*220/104=1.80V。110kV升壓站采用“無人值班，少人值守”方式運(yùn)行。根據(jù)規(guī)程DL/T5044-20141.2.22DL/T5044-2014錄B2，具體如下：Cc2=Kk[I1/Kc1+(I2-I1)/Kc2]Kk：可靠系數(shù)，根據(jù)規(guī)程DL/T5044-2014附錄B2取1.4;I1：1min放電電流，為49.09A；I2：2h放電電流，為44.55A；Kc1：0.334；Kc20.334；則Cc2=1.4*[49.09/0.334+(44.55-49.09)/0.334]=186.74Ah，取蓄電池容量為200Ah。1/1N+1交流不間斷系統(tǒng)序號(hào)名稱容量(W)1中控室計(jì)算機(jī)500X32儲(chǔ)能監(jiān)控服務(wù)器序號(hào)名稱容量(W)1中控室計(jì)算機(jī)500X32儲(chǔ)能監(jiān)控服務(wù)器500X23調(diào)度運(yùn)行管理系統(tǒng)5004保護(hù)屏照明3005視頻監(jiān)控3006交換機(jī)4007事故照明1500合計(jì)5500視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)本工程安防監(jiān)視系統(tǒng)采用全數(shù)字方式，監(jiān)視對象主要包括儲(chǔ)能電站以GB50115-2019《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。在升壓站重要的通道、建筑物、設(shè)備等處，設(shè)置高清攝像頭，并在升壓站的四周圍墻上設(shè)置紅外對射裝置，以確保儲(chǔ)能電站的安全運(yùn)行。電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備儲(chǔ)能系統(tǒng)通過變流器實(shí)現(xiàn)交直流的轉(zhuǎn)換，在將直流電能逆變轉(zhuǎn)換為交（反之交流變?yōu)橹绷鞲鶕?jù)《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》的要求，本期需在儲(chǔ)能系統(tǒng)1GB19826能質(zhì)量參數(shù)，包括電壓、頻率、諧波、功率因數(shù)等，并具備將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至相關(guān)管理機(jī)構(gòu)的功能。見電氣附圖通信部分1.3.7.1場內(nèi)通信是為儲(chǔ)能電站生產(chǎn)運(yùn)行、調(diào)度指揮及行政辦公系統(tǒng)各職能部門之間業(yè)務(wù)聯(lián)系和對外通信聯(lián)絡(luò)提供服務(wù)。依據(jù)儲(chǔ)能電站的規(guī)模、系統(tǒng)調(diào)度和設(shè)備運(yùn)行管理要求，升壓站內(nèi)的生產(chǎn)調(diào)度和行政管理通信擬采用一套行政和調(diào)度功能合一的數(shù)字式程控交換系統(tǒng)，程控交換系統(tǒng)除滿足儲(chǔ)能電站內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度和行政通信要求外，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)、電信公網(wǎng)之間的通信聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)通信根據(jù)儲(chǔ)能電站的地理位置，該儲(chǔ)能電站擬由XX省調(diào)和XX市調(diào)實(shí)施兩級(jí)調(diào)度管理。根據(jù)一次接入系統(tǒng)方案，為滿足通信和保護(hù)的需要，隨新建110kV電力線路同塔雙回敷設(shè)本項(xiàng)目XXX儲(chǔ)能升壓站至220kV文橋變敷設(shè)2根48芯OPGW光纜，長度約13.5km，光纜類型為48芯G.652。21SDH622M（1+1）光纖通信電路，接入XX地區(qū)通信城網(wǎng)；新建本項(xiàng)目XXX儲(chǔ)能升壓站～220kV1SDH622M（1+1）光纖通信電路，接入XX省骨干光傳輸網(wǎng)。按照XX究院關(guān)于印發(fā)國網(wǎng)XX電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化整合改造實(shí)施項(xiàng)目可行性研究報(bào)告評(píng)審意見的通知(經(jīng)研智能〔2014〕10691本工程配置相應(yīng)的PCM設(shè)備、光配線架或模塊以及儀表設(shè)備等。系統(tǒng)通信方式以最終的接入系統(tǒng)批復(fù)意見為準(zhǔn)。與公網(wǎng)通信儲(chǔ)能電站需與當(dāng)?shù)氐墓猛ㄐ啪W(wǎng)建立通信聯(lián)系，以滿足儲(chǔ)能電站對外的電話、數(shù)據(jù)傳輸和寬帶上網(wǎng)等通信要求，同時(shí)也為本儲(chǔ)能電站的自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)預(yù)留與電力系統(tǒng)通信的備用通道。現(xiàn)階段暫考慮升壓站與當(dāng)?shù)仉娦啪种g敷設(shè)一條市話電纜（其中應(yīng)包括電話、數(shù)據(jù)傳輸和寬帶上網(wǎng)等通信業(yè)務(wù)），線路建設(shè)的具體方案有待與當(dāng)?shù)仉娦挪块T協(xié)商后確定。1.3.7.4通信電源本工程單獨(dú)配置通信電源。通信電源采用高頻開關(guān)式穩(wěn)壓穩(wěn)流電源系統(tǒng)，不單獨(dú)配置蓄電池，從站內(nèi)直流電源系統(tǒng)經(jīng)220V/48V變換模塊供電。二路取自廠用電不同母線段的交流220V作為主供電源，電源系統(tǒng)輸出交流220V及直流48V供通信設(shè)備用。當(dāng)廠用電消失或輸入電壓低于198V時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為由電源屏內(nèi)的閥控式密封鉛酸蓄電池組供電。電氣二次設(shè)備材料表表1.4-1電氣二次主要設(shè)備材料清單序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格單位數(shù)量1監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備及安裝1.1操作員站軟件系統(tǒng)一套套21.2工程師站套11.3通信服務(wù)器（或網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、屏體及附件等套11.4以太網(wǎng)交換機(jī)間隔層交換機(jī)2II區(qū)站控層2交換機(jī)臺(tái)41.5儲(chǔ)能廠區(qū)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)24電口，4光口，無風(fēng)扇，使用電力行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測合格的工業(yè)交換機(jī)臺(tái)21.6五防專用系統(tǒng)五防后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)含軟件，顯示器1臺(tái)，五防鑰匙2臺(tái)，鎖具等套11.7打印機(jī)A3多功能彩色打印機(jī)套11.8多媒體語音報(bào)警裝置套11.9計(jì)算機(jī)電纜米20001.10操作臺(tái)4工位套11.11工業(yè)級(jí)調(diào)制解調(diào)器臺(tái)22繼電保護(hù)設(shè)備及安裝2.1110kV線路保護(hù)屏包括差動(dòng)保護(hù)、重合閘、后備保護(hù)、分相操作箱面12.2主變壓器保