6.2 电气一次
6.2.1 接入系统方式
曲阳光伏工程装机规模为50MWp。根据业主方与地方电力部门关于光伏电站接入系统的意见精神并结合当地电力系统现状，光伏电站初拟以110kV电压等级就近接入系统。为了满足曲阳光伏电站接入电力系统的要求，光伏电站工程新建1座110kV升压变电站，安装1台容量为50000kVA的主变压器，将10kV升压至110kV，以1回110kV线路出线，接入220kV棋盘变电站。
最终的接入系统方式以接入系统设计及其审查意见为准。
6.2.2 无功功率
根据《光伏发电站接入电力系统技术规定》（GB/Z 19964—2005）的要求，曲阳县光伏发电站具有无功功率调节能力，调节范围由光伏发电站运行特性、电网结构和电网调度中心的要求决定。光伏电站运行过程中所能够吸收/发出的无功功率应在一定范围内可以调节功率因数，功率因数可以为超前或滞后。
曲阳光伏电站内主要无功电源采用动态无功补偿装置SVG，动态无功补偿装置设在升压站10kV母线侧，以10kV母线无功功率及10kV母线电压作为控制目标，动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现任意工况的高功率因数运行，在供出电能时依然可以平衡无功功率，降低线路无功损耗，从而提高用户的综合节能效益。
现阶段暂考虑配置无功补偿容量10MVar，最终补偿容量以审查通过的接入系统设计为准。
6.2.3 主要电气设备选择
（1）主变压器：
型号 SZ10-50000/110
额定容量 50MVA
额定电压 121±8×1.25%/10.5kV
连接组标号 YN，d11
阻抗电压 10.5%
调压方式 高压侧中性点端设有载调压分接开关
冷却方式 ONAN
中性点接地方式 有效接地
（2）高压断路器：
型式 户外SF6瓷柱式单断口
额定电压 126kV
额定电流 1250A
额定开断电流 40kA
（3）隔离开关：
型式：双柱水平开启式
额定电压：126kV
额定电流：1250A
额定短时耐受电流：31.5kA/3s
额定峰值耐受电流：80kA
（4）逆变器：
型式 并网型
隔离方式 无变压器
最大太阳能电池阵列功率 550kW
额定交流输出功率 500kW
总电流波形畸变率 ＜3%（额定功率）
功率因数调节范围-0.90～＋0.90
额定电网电压（三相） 315V
额定电网频率 50H z
夜间自耗电 ＜100W
自动投入条件 直流输入及电网侧满足要求，逆变器自动投入
保护功能 极性反接、短路、孤岛效应、过热、过载、电网过欠电压、电网过欠频保护、接地故障等保护
低电压及零电压穿越功能 具备
通信接口 RS485
冷却方式 风冷
防护等级 IP20（室内）
（5）就地升压组合式变压器：
型式 S11-1000/10三相双分裂变压器
额定容量
高压绕组 1000kV A
2个低压绕组 各500kV A
额定电压 10.5±2×2.5%/0.315/0.315kV
阻抗电压 厂家提供
连接组别 Y，d11，d11
（6）铠装型交流金属封闭开关柜：
型式 K Y N 28-12中置式
额定频率 50H z
额定电压 12kV
额定电流 1250A
额定短路开断电流 31.5kA/3s
（7）共箱封闭母线：
型式 空气绝缘型
额定电压 10.5kV
额定电流 4000A
（8）智能式直流防雷汇流箱（16路/10路）：
每路直流输入最大电流 15A
直流输出最大电流 200A/160A
防护等级 IP65
6.2.4 电气设备布置
6.2.4.1 光伏阵列电气设备布置
光伏阵列电气设备主要有方阵汇流箱、逆变器、就地升压组合式变压器等。方阵汇流箱安装在户外组件支架上。为保证逆变器安全可靠运行，每1M W阵列设置1座逆变器室，共50座1M W逆变器室。每个逆变器室布置有2台500kW逆变器、2面直流配电柜、1面数据采集柜，逆变器室外布置1台就地升压组合式变压器。
6.2.4.2 110kV升压变电站布置
110kV升压变电站布置在光伏电站总布置的东南侧，110kV配电装置采用敞开式设备户外普通中型布置。变电站的北部设有生产楼，生产楼内布置10kV配电装置、站用变压器、低压配电盘、继保室及中控室等；10kV配电装置采用金属铠装中置式开关柜。主变压器布置在生产楼和110kV配电装置之间，110kV配电装置和10kV无功补偿成套装置户外部分位于生产楼东部。主变压器高压侧通过钢芯铝绞线与110kV电气设备相连，低压侧采用共箱封闭母线引至10kV高压开关柜。
6.2.5 防雷接地及过电压保护
6.2.5.1 光伏发电系统防雷
为了保证人员及设备的安全，光伏电站必须设置雷电过电压保护装置。雷电过电压保护设计应满足国家及电力行业相关要求。
为防止感应雷、浪涌等情况造成过电压而损坏光伏发电系统设备，汇流箱、汇流柜内均配置防雷器。
对逆变器室，推荐采用在屋顶部设置避雷带的方式作为直击雷保护。
6.2.5.2 升压变电站过电压保护
为防止雷电过电压对户外配电装置及主变压器的直接雷击，升压变电站采用架构避雷针对全站电气设备进行防直击雷保护。
为防止雷电入侵波及操作过电压危害电气设备，在110kV、10kV进出线及母线上均分别安装氧化锌避雷器，并在10kV母线上装设消弧消谐装置一套。
6.2.5.3 接地
曲阳光伏电站接地采用以水平敷设接地体为主，辅以角钢垂直接地极的混合接地网，全站共用1个主接地网。根据工程所在地地质条件，考虑场区土壤腐蚀性等因素，经计算主接地网扁钢厚度应大于5m m。
曲阳光伏工程主接地网选用60×6的热镀锌扁钢作水平接地主网，以∠50×5的热镀锌角钢作垂直接地极。接地装置要充分利用太阳能电池板构架、基础中的金属材料及其他金属构件等自然接地体接地。升压变电站接地网接地电阻应不大于1Ω，光伏阵列场区接地网接地电阻不大于4Ω，所有金属构件（太阳能电池组支架、电缆支架）和电气设备外壳等均应直接可靠接地。
光伏电池组件边框为金属材质，将光伏电池组件边框与支架可靠连接，并与接地网连接，户外组合式变压器及电缆分支箱的金属外壳可靠接地。
6.2.6 电缆防火措施
光伏电站敷设有中低压电力电缆、控制电缆、通信电缆。电缆防火措施为：
（1）电力电缆选型。为有效阻止电缆火灾延燃，全厂10kV及0.4kV电力电缆、控制电缆选用阻燃低烟无卤型式电缆。消防用电回路采用耐火电缆。
（2）电缆防火。光伏升压站区生产楼、宿舍楼电缆布置以电缆沟为主，电缆沟主要采用阻火墙的防火方式，将沟分成若干阻火段，按照《电力工程电缆设计规范》（GB 5017—2007）的要求，每隔200m或通风区段处左右设一阻火墙，阻火墙采用了成型的电缆沟阻火墙和有机堵料相结合的方式封堵。站区内按1MW子单元进行防火分隔，对沟的分支也进行防火分隔；防火分隔采用阻火包和有机堵料结合的方式。
厂用变压器及厂用配电装置进出电缆孔洞均采用电缆防火材料封堵。
（3）继保室电缆防火。继保室内电缆敷设在电缆沟内，在盘柜引入引出孔洞处均用防火堵料进行封堵。
（4）其他部位的电缆防火。电缆孔洞的封堵、要根据孔洞的大小选择不同的防火材料，比较大的孔洞选用耐火隔板、阻火包和有机防火堵料封堵，小孔洞选用有机防火堵料封堵。
6.2.7 照明
根据光伏电站总布置，照明分为逆变器室、生产楼、宿舍楼部分，明确照明供电区域的划分，确定各工作场所照度值的选定、独立照明电源，照明方式、种类以及灯具选用等，主要原则如下：
（1）照明供电采用动力、照明共网运行方式，生产楼及宿舍用电由2台站用变供电，逆变器室用电由组合式变压器低压侧电源变压器供电
（2）为确保主要电气设备运行安全和事故状态下人员疏散，110kV升压变电站区域应设置应急照明装置，应急照明供电电源可取自直流屏。生产楼、宿舍楼除布置正常照明外，只设置疏散照明。
（3）照明应采用美观大方，节能环保的灯具。
（4）各工作场所照度选定见表6.2-1
表6.2-1 各工作场所照度选定
6.2.8 10kV集电线路
6.2.8.1 10kV线路方案与35kV线路方案技术经济比较
管理区升压站位于场区东南部，光伏阵列区至升压站集电线路电压等级可采用10kV和35kV两种方案，对两种方案进行综合比较见表6.2-2。
表6.2-2 场内集电线路方案比较表
由表6.2-2可知，采用10kV和35kV两种电压等级集电线路进线分别为10回和3回，线路布置形式、可靠性及运行维护费用基本相同。线路损耗及箱变损耗方面，35kV线路综合损耗要比10kV线路综合损耗高一些。从经济和技术角度综合考虑，场内集电线路推荐采用10kV电压等级。
6.2.8.2 场区10kV集电线路
曲阳电站光伏方阵至110kV升压变电站电能传输采用10kV架空线路。场区内现有220kV双回架空线路和35kV单回架空线路各1条，10kV架空线路需穿越220kV双回架空线路2次。从使用条件和投资等方面综合考虑，10kV集电线路采用普通环形水泥杆及高强杆，高强杆用于转交或终端。
各光伏子阵之间的通信光缆采用环网结构，光缆敷设路径可灵活选择，路径中有10kV架空线路时，可与10kV架空线路同杆架设，具体架设方式利用杆塔上固定钢索作为光缆承力工具在导线下方同杆架设。架空线不能达到的地方，采用直埋或明敷捆扎的方式。