【摘 要】分析阿爾及利亞53MWp光伏電站EPC項目電氣安裝和調試過程中存在的難點,提出技術方案和解決措施,總結經(jīng)驗,供后續(xù)工程借鑒。
【關鍵詞】光伏電站;電氣;安裝;調試
1引言
項目地處撒哈拉沙漠西部,工期8個月,維修期4年,總裝機容量53MWp,由7個裝機容量為3~20MW的地面并網(wǎng)光伏電站組成。各電站均采用三級直流匯流,分散逆變,30kV集中并網(wǎng)的方式接入阿爾及利亞公共電網(wǎng)。
電氣工程的主要內容為216249塊245瓦多晶硅太陽能板,408.88公里低壓直流電纜,106臺套一體式500kW逆變器和三級直流總柜,53臺套一體式1250/630/630kVA雙分裂干變和三路環(huán)網(wǎng)柜,40.5公里低壓交流電纜,159面30kV開關柜,7臺套160kVA站用/輔助變壓器,52.2公里50mm2接地銅絞線,4.6噸Φ14mm的3m接地銅棒和7套站用二次系統(tǒng)。
2.電氣安裝和調試的主要難點
環(huán)境條件:熱帶沙漠氣候,沙塵暴天氣頻繁,最高溫度60℃,室內溫度50℃,最大濕度78%。
各電站分散,平均距離100km,交通管制,資源匱乏。
技術規(guī)范:電站系統(tǒng)效率99%,發(fā)電效率75%,接地系統(tǒng)阻值4歐姆;
為確保機電工程質量符合技術規(guī)范和并網(wǎng)要求,項目部進行了電氣工程技術交底,并編制了調試程序和記錄表格指導具體實施,保證了首個3MW卡拜爾坦電站順利并網(wǎng)發(fā)電的工期節(jié)點。
3.電氣安裝和調試的順序
1650*990*40mm組件拼裝,南北向傾斜角36°~39°,東西向傾斜角≦0.1°→廠區(qū)電纜溝開挖,控制斷面和最小拐彎半徑→組串拼裝、匯流箱、并置箱安裝→吊裝逆變器(三級總柜)、箱變→接地、電纜敷設和連接→電纜溝回填→站區(qū)設備安裝與盤柜接線→單體調試→分系統(tǒng)調試→系統(tǒng)啟動試運行;
4.電氣安裝的技術交底要點
組串:復測并調整支架,支架南北傾斜角誤差≦±1°,東西向坡度≦0.1°,從上到下緊固4排各11塊組件,組件分4種色度等級和3種電流等級,同一色度等級的組件應安裝在同一單支架方陣,同電流等級的組件應安裝在同一組串。每個組串中部斷開一對MC4接頭(PV+和PV-),使用電工絕緣膠布和防水膠布分層密封,以保證接頭處的臨時防水防塵,同時固定在板后,避免暴曬。
中壓電纜敷設:中壓電纜采用外套Φ80mm碳素波紋管進行品字型套管敷設,每隔1m使用柔性電纜扎絲捆綁和加固排管,嚴格控制直埋的8芯光纜GYTA538B1與其中心間距在10cm以上。
匯流箱安裝、接線及接地:匯流箱統(tǒng)一落地高度為70cm,安裝橫平豎直。低壓直流匯流電纜中紅線為PV+,黑線為PV-,通過詳圖中規(guī)定的密封鎖孔接入箱體接線圖中示意的端子位置。匯流箱外殼和設備PE 保護地線(PE 為黃綠雙色線)分別接入50mm2裸銅線主接地網(wǎng)。
35kV電纜終端頭制安:研究終端頭套裝廠家提供的剝離尺寸圖,根據(jù)柜體形式、接線端子和電纜的類型選擇正確的剝離長度。不損傷線芯,徹底清除半導電屏蔽層,線芯、絕緣、屏蔽、金屬護套應按照廠家手冊進行清潔和處理,做好密封,確保電纜終端無滲漏。
逆變器、變壓器定位和吊裝:預先標記設備的設計中心線,找平條形基礎預埋方鋼墊片,使用25T輪式吊車配合集裝箱卡車按環(huán)形施工線路進行吊裝一次到位;
接地系統(tǒng):按照接地系統(tǒng)計算中有關設備最短接地線路長度的要求,在合理區(qū)域內調整接地極位置,利用潛孔鉆機打孔Φ200*7m,采用熱熔工藝焊接“T”字型50-140-50焊頭,控制接頭部位埋深≧1m,使用耕植土進行回填。
5.電氣調試儀器
調試儀器采取通用類配置2臺和特殊類配置1臺的方式,主要包括:調頻諧振裝置MSXB-f-150kVA/120kV,互感器特性測試儀MS-610D,變壓器變比測試儀MS-100B,SF6檢漏儀,氧化鋅避雷器特性測試儀MSBL-IV,絕緣電阻測試儀MS-2000,直流電阻測試儀MS-510,回路電阻測試儀HLY-IIA,繼電保護測試儀HD300E,電能質量測試儀Fluke43B,接地電阻測試儀MS-300D,5000V絕緣電阻測試儀KEW3122A,高壓驗電器。
6.電氣調試程序
6.1單體調試
SF6中壓開關柜:①隔離開關主回路直流電阻;②交流耐壓:相間對地56kV,60s,負荷開關斷口64kV,60s;③斷路器絕緣電阻和回路電阻;④分合閘線圈直流電阻和絕緣電阻測量,分合閘線圈機構檢查(110%合閘,85%合閘,65%分閘,30%分閘,分合閘各3次),動作可靠;⑤斷路器斷口耐壓測試,記錄試驗絕緣和試后絕緣,64kV,60S,無擊穿或閃絡。⑥操動機構的試驗;⑦氣密性檢查;
零序電流互感器:①絕緣電阻;②二次繞組直流電阻;③變比;
電流互感器:①絕緣電阻;②二次繞組直流電阻;③極性與變比;④勵磁特性測試;⑤耐壓測試;
電壓互感器:①絕緣電阻;②繞組直流電阻;③電阻極性檢查;④變比檢查;⑤勵磁特性測試;⑥感應耐壓測試;
SF6環(huán)網(wǎng)FC柜:①絕緣電阻;②熔絲直流電阻;③主回路直流電阻C-C <300μΩ、C-F <700μΩ;④耐壓測試:試驗電壓為出廠值的80%,相對相及地56kV,隔離斷口64kV。(出廠試驗FAT:相對相及地70kV,隔離斷口80kV);⑤檢查操動機構線圈的最低動作電壓,分閘線圈電壓在其額定電壓的+10%~-15%范圍內時能可靠動作;⑥操動機構的試驗;⑦氣密性檢查:檢查氣壓指示器的指針是否在綠色區(qū)域內,使用SF6檢漏儀進行檢測;
支柱絕緣子:①絕緣電阻;②交流耐壓。
避雷器:①測量一次對其基座的絕緣電阻(試前、試后);②記錄1mA電流時的直流參考電壓,0.75倍直流參考電壓下直流泄露電流≦50μA;
箱變:①絕緣電阻:依次檢測高壓側對低壓側及地、低壓側對高壓側及地、鐵芯對地,不低于產(chǎn)品出廠試驗值的70%;②繞組直流電阻:測量應在各分接頭的所有位置上進行,各相測量的差值應小于4%的均值 ,線間差值應小于2%均值;直阻的變化不應大于同溫下設備出廠實測值的2%;③變比(%)、聯(lián)接組別和極性檢查:符合設備銘牌和技術參數(shù)表;④交流耐壓測試;交流耐壓試驗電壓為出廠值80%;⑤相序相位檢查;⑥空載試驗:加壓1.3U0=45.5kV,30s,測量空載電壓、空載電流、空載損耗;⑦額定負載運行試驗;
電力電纜:①絕緣電阻(耐壓試驗前、耐壓試驗后):電纜的主絕緣耐壓試驗和絕緣電阻測試應分相進行。單相試驗或測量時,其余相、屏蔽層或金屬鎧裝應保證接地。②直流電阻,測量金屬屏蔽層電阻和導體電阻比;③交流耐壓:加壓2U0=70kV,時間60分鐘;④相位檢查:電纜線路兩端的相位一致,起始、終止位置符合設計要求;
二次回路、低壓配電裝置和饋電線路:絕緣電阻;
防雷與接地:①接地電阻:光伏陣列接地電阻不大于4Ω,匯集站接地電阻不大于0.5Ω,避雷針接地電阻不大于10Ω;②接地網(wǎng)連續(xù)性測試:測量阻值小于0.2Ω;
6.2分系統(tǒng)調試
分系統(tǒng)調試是指從廠用母線受電開始到整套電站系統(tǒng)啟動并網(wǎng)發(fā)電的階段,使得所有單體設備和系統(tǒng)達到設計的電氣性能,具備參加系統(tǒng)啟動試運行和并網(wǎng)發(fā)電的條件。
1)線路保護和升壓變壓器聯(lián)調:遠方-現(xiàn)地操作、監(jiān)控、通流通壓、保護定值檢驗及傳動;
2)低壓交直流系統(tǒng)調試:沖擊試驗、遠方監(jiān)控-操作、PT回路檢查、系統(tǒng)聯(lián)合送電。測量各三級直流總柜的直流電壓,檢測交直流電源的三要素;
3)箱變壓器沖擊試驗和檢測,并網(wǎng)和負荷試驗;
4)保護系統(tǒng)調試;
5)監(jiān)控系統(tǒng)調試;
6)并網(wǎng)線路試運行;
6.3系統(tǒng)啟動試運行
系統(tǒng)啟動試運行階段是指從首個1MW子陣并網(wǎng)發(fā)電到全廠區(qū)并網(wǎng)發(fā)電的階段,重點在于檢測和控制逆變器輸入電源信號滿足其工作電壓范圍、頻率等要求,并進行實時工作狀態(tài)檢測,確保電站系統(tǒng)持續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。
7.結言
通過細致務實地開展電氣安裝技術交底和電氣調試技術準備工作,在項目實施過程中不斷地總結經(jīng)驗,樹立了公司在海外承建此類大型新能源項目的信心,為后續(xù)深入開拓阿爾及利亞光伏新能源市場打下了良好的基礎。
參考文獻:
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