电气设计基础(二次)

分布式光伏发电电气设计基础（二次）中天光伏技术有限公司邸娜电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、按钮、指示灯、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。电气二次设备主要包括：（1）仪表（2）控制和信号元件（3）继电保护装置（4）操作、信号电源回路（5）控制电缆及连接导线（6）发出音响的信号元件（7）接线端子排及熔断器等一次仪表：也可以称其为现场仪表。是在实际使用过程中，首先接触到被测参数，并将被测参数转换成可视信号或标准信号，然后根据相关的要求将信号送入有关单元进行显示或者是进行调节。二次仪表：一般集中安装在控制室的仪表盘上。在实际使用时，要考虑一次仪表和二次仪表的配合使用。•二次装置一般包括以下三类：1、保护装置（一旦检测到设备运行异常，切除故障设备保证系统运行安全）现在一般都是微机保护装置一个装置含有多套保护，老的变电站有电流继电器、电压继电器、距离保护继电器、重合闸继电器等等装置。2、自动化装置（自动调压装置、无压自投装置、低周减载装置等等）3、测控装置（用于就地/远方遥控设备，遥测、监视开关量、负荷电流、电压等设备信息）2020/6/28•继电保护及安全自动装置常配合使用。继电保护装置故名思义，就是保证变压器、线路、发电机等设备正常运行的保护，作用就设备正常时运行，故障时正确动作。而安全自动装置保护的是整个电网的安全运行，提高供电可靠性的设备。继电保护装置包括保护装置、测控装置等等。保护装置向线路、设备（如变压器）提供主保护和后备保护，如光纤差动保护、距离保护、母差保护等；测控装置是控制断路器、隔离开关动作的装置。安全自动装置包括稳控装置、低压低周减载装置、振荡解列装置、重合闸、备自投装置等等。随着电网容量越来越大，如果高压线路或超高压、特高压（一般是220kV及以上）线路发生事故跳闸，由于这些线路承担着大量负荷，一旦发生事故会引起电源严重不足而负荷很大，这样就会造成电网电压、频率降低，最终会引发大面积停电甚至电网崩溃，所以加装稳控装置，当这些线路跳闸后，稳控装置会向下级或者下下下级（取决于稳控装置主站安装位置）发出某些线路的跳闸指令，甩掉部分负荷，保护电网稳定运行。稳控装置动作肯定是场非常大的事故。低压、低周减载装置原理与稳控差不多，最大的区别是低压、低周减载只能控制所在变电站的线路。振荡解裂装置就是系统发生振荡时动作甩掉部分负荷。2020/6/28规程规范•GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程•DL/T5136-2001火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程•DL/T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程2020/6/28光伏站电气二次主要设备•电源直流屏、蓄电池屏：发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。直流屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户（如石化、矿山、铁路等），适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。2020/6/28光伏站电气二次主要设备•频率和电压异常紧急控制•电力系统中应设置限制频率降低的控制装置，以便在各种可能的扰动下失去部分电源（如切除发电机、系统解列等）而引起频率降低时，将频率降低限制在短时允许范围内，并使频率在允许时间内恢复至长时间允许值。2020/6/28光伏站电气二次主要设备•计算机监控系统•智能变电站系统分为3层：过程层、间隔层、站控层。过程层包含由一次设备和智能组件构成的智能设备、合并单元和智能终端，完成变电站电能分配、变换、传输及其测量、控制、保护、计量、状态监测等相关功能。根据国网相关导则、规范的要求，保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护(母线保护)宜直接跳闸。智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。间隔层设备一般指继电保护装置、测控装置、故障录波等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该问隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、智能传感器和控制器通信。站控层包含自动化系统、站域控制系统、通信系统、对时系统等子系统，实现面向全站或一个以上～次设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制(SCA—DA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。站控层功能应高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分布在多台计算机或嵌入式装置中。2020/6/28光伏站电气二次主要设备•UPS不间断电源UPS（UninterruptiblePowerSystem/UninterruptiblePowerSupply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变零切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。2020/6/28宜家项目概况ProjectOverview◆土建工程Civilconstruction新建1栋光伏专用配电室。为1栋面积为59.4平方米的单层建筑，平面尺寸为10.8米×5.5米，层高4.5米，钢筋混凝土框架结构，耐火等级二级。Buildanewpowerdistributionroomforsolarpowerspecially.Itisa59.4m2singlefloorbuilding,withtheplanesizeof10.8mx5.5m,and4.5mhigh,reinforcedconcreteframestructure,andfireresistanceclassII2020/6/282020/6/282020/6/28接入设计DesignofGridConnection光伏站系统接线图PVpowerstationsystemwiringdiagram根据现场勘测数据，宜家厂区配电房无空余场地放置用户侧接入柜，拟解决方法如下：将宜家原配电房进行改造。房间内设备摆放位置重新调整。Accordingtositesurveydata,thereisnospaceinIKEAfactorypowerdistributionroomtoputtheusersideconnectioncabinet,theproposedsolutionisasfollows:Renovationofoldroom.Relocationofequipmentintheroom