李萬春

摘要：徐州市銅山區(qū)2014年新增千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃田間工程-顧莊西灌溉站，顧莊西站引運料河水向低壓管灌區(qū)供水，灌溉面積1500畝，灌溉系統(tǒng)設(shè)計流量為0.22m3/s。選用2臺KQSN250-N13型單級雙吸臥式離心泵，配套電機功率30KW，總用電負(fù)荷60KW。

供電線路設(shè)置兩路，一路由泵站附近10KV架空線路引接，線路長度約1Km，供電容量約100kVA。另一路電源采用光伏系統(tǒng)發(fā)電站供電，光伏發(fā)電系統(tǒng)容量80KW。

關(guān)鍵詞：灌溉泵站；顧莊西站；光伏發(fā)電系統(tǒng)

引言

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，能源的短缺，人類生活壓力的影響，近年來光伏發(fā)電系統(tǒng)的飛速發(fā)展，技術(shù)水平日漸成熟，成為現(xiàn)代電力市場新興產(chǎn)物。本工程設(shè)計另一路電源為80KW光伏發(fā)電系統(tǒng)。此工程的建成將成為本項目區(qū)內(nèi)的水利工程亮點，本系統(tǒng)的建成按照1KW光伏系統(tǒng)一天發(fā)電2.3度計算，80KW光伏系統(tǒng)一年度可發(fā)電約45000kwh，節(jié)約泵站運行每年電費投資2.5萬左右。按照光伏系統(tǒng)可運行20年計算，按現(xiàn)在的投資計算可節(jié)約成本約50萬元。

1工程概況

銅山區(qū)位于江蘇省西北部，是蘇、魯、皖三省結(jié)合部，環(huán)繞歷史名城徐州。東部與邳州、睢寧交界，南部與安徽省靈璧縣、宿縣、蕭縣接壤，西北部與豐縣、沛縣毗連，北部濱臨微山湖與山東省微山縣和棗莊市為鄰。銅山區(qū)境內(nèi)交通發(fā)達(dá)，京滬高速、連霍高速、京福高速、京滬高鐵、隴海鐵路從境內(nèi)穿過，電力設(shè)施齊全，通訊發(fā)達(dá)。

顧莊西站位于房村鎮(zhèn)尚王村，房村鎮(zhèn)屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大鎮(zhèn)，群眾生產(chǎn)積極性較高，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施要求呼聲逐年提高。

2配電系統(tǒng)

2.1供電電源

根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的供電規(guī)劃，電源由附近10kV架空線路引接，長約1km，經(jīng)室外10kV終端桿用高壓電纜引入室內(nèi)10kV干式變壓器柜。本工程設(shè)計范圍以泵站范圍內(nèi)10kV架空線路終端桿為界，終端桿以下的泵站動力、照明、控制等為本設(shè)計主要內(nèi)容，架空線路由當(dāng)?shù)毓╇姴块T負(fù)責(zé)設(shè)計。另一路電源采用光伏系統(tǒng)發(fā)電站供電，光伏發(fā)電系統(tǒng)容量80KW。泵站負(fù)荷等級為三級電力負(fù)荷。

2.2電氣主接線

供電線路設(shè)置兩路，一路由泵站附近10KV架空線路引接，線路長度約1Km，供電容量約100kVA。另一路電源采用光伏系統(tǒng)發(fā)電站供電，設(shè)置光伏配電室，光伏發(fā)電系統(tǒng)容量80KW，光伏組件設(shè)置在泵房外，經(jīng)400V低壓電纜引至光伏配電室。光伏系統(tǒng)采用并網(wǎng)發(fā)電設(shè)計，在日光強度充足的情況下泵站采用光伏發(fā)電供電，在泵站不開機時，光伏系統(tǒng)經(jīng)升壓變壓器并入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。

2.3主要配電設(shè)備

⑴10kV終端設(shè)備

在泵房外設(shè)置10KV終端設(shè)備一套，設(shè)置10KV柱上斷路器1臺，作為10KV進(jìn)線總控開關(guān)。

⑵變壓器選擇

泵站按配備2臺低壓異步電動機容量計算，總裝機為30×2=60kW，其他負(fù)荷約10kW。根據(jù)泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)要求，主變選用一臺SC10-100/10/0.4kV干式變壓器，配外殼、風(fēng)機、溫控等。

⑶低壓設(shè)備選擇

低壓開關(guān)柜選用GGD型固定式開關(guān)柜，電機啟動方式采用軟起啟動裝置啟動，配軟起動控制柜2臺。并且軟啟動裝置控制回路具有變頻調(diào)速作用，補償裝置采用GGJ型低壓補償柜。光伏系統(tǒng)所涉及的直流配電柜，交流配電柜統(tǒng)一由光伏廠家配套。

3光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏系統(tǒng)主要由太陽能電池組件、并網(wǎng)逆變器及配電系統(tǒng)（含保護(hù)、計量、并網(wǎng)設(shè)施等）組成。由于光伏系統(tǒng)直接將電能送入電網(wǎng)，無需蓄電池過渡，而且并網(wǎng)逆變器附帶有MPPT（最大功率跟蹤）技術(shù)，使并網(wǎng)系統(tǒng)總體效率比離網(wǎng)系統(tǒng)高10%～20%，在發(fā)電量相同的情況下，并網(wǎng)系統(tǒng)的成本比離網(wǎng)系統(tǒng)低20%。本工程光伏板的面積大概為800平方米?？紤]到光伏太陽能電池板的利用率，在9至11時及15至17時能夠使用太陽能電池板。

3.1光伏系統(tǒng)組件

顧莊西站光伏系統(tǒng)組件設(shè)計采用高性能的組件，根據(jù)現(xiàn)場情況利用戶外支架安裝與泵站附近的空地上，所有組件安裝在一個高程同一平面內(nèi)，互相之間互不干擾，保證電氣隔離。設(shè)計采用每組8串16并4852Wp，共計16組。每組采用一臺并網(wǎng)逆變器并入電網(wǎng)。并在光伏組件周圍設(shè)置護(hù)欄，圍護(hù)光伏組件。

3.2并網(wǎng)逆變器

并網(wǎng)逆變器采用16臺SG5K高效穩(wěn)定逆變器，逆變器裝置安裝在光伏配電室內(nèi)。

圖2 光伏系統(tǒng)拓?fù)鋱D

3.3過電壓保護(hù)及接地

（1）雷電侵入波保護(hù)

為防止進(jìn)線電纜遭遇雷擊后的雷電侵入波沿線路進(jìn)入泵站變電所而危害電氣設(shè)備，在每組光伏組件上設(shè)置浪涌保護(hù)器，防止造成危害。

（2）直擊雷保護(hù)

在泵站主廠房、光伏系統(tǒng)、配電房的屋面裝設(shè)避雷網(wǎng)，中間形成網(wǎng)格，利用建筑物的柱內(nèi)及閘墩內(nèi)的主筋引下與泵站底板下的接地網(wǎng)相連，形成整個防雷接地系統(tǒng)。

4結(jié)語

該光伏系統(tǒng)與常規(guī)能源相比，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行維護(hù)費用很低，降低了成本，并且該系統(tǒng)在運行15～20年左右可以繼續(xù)運行仍有發(fā)電能力，在一定的程度上節(jié)約了大量的能源，是可持續(xù)發(fā)展非常有效的措施。

參考文獻(xiàn)：

[l] 泵站設(shè)計規(guī)范GB50265-2010. 北京：中國計劃出版社，2011.

[2] 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范. GB50052-2009

[3] 10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范. GB50053-94

[4] 低壓配電設(shè)計規(guī)范. GB50054-2011

[5] 實用電氣工程設(shè)計手冊. 上海市電氣工程設(shè)計研究會 編著