大型光伏电站集电线路接线设计

大型光伏电站集电线路接线设计

陈小康张曦张伶娟

（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司陕西西安710054）

【ABSTRACT】Photovoltaicpowerstationhadarapiddevelopmentinrecentyears.Collectingpowerlinesisanimportantpartinphotovoltaicpowerstation.GirdsystemdesignisveryimportantinPhotovoltaicpowerstation`scollectingpowerlines.Itisrightwaythatconfirmthecollectingpowerlinesprojectbycomparisondifferentlocalecondition.

【KEYWORDS】PVpowerstation；CollectingPowerLines；WiringDesign

摘要：光伏电站近年来发展迅猛。集电线路是光伏电站的重要组成部分。在光伏电站设计中，集电线路接线设计需要根据现场情况，进行多方案比选后确定。

关键词：光伏电站；集电线路；接线设计

1.概述

今年来，我国环境日益恶化，北方城市雾霾频发，环境保护压力日渐增大，为减少火力发电厂污染物排放，我国今年来大力发展新能源发电。在国家扶持政策的刺激下，光伏电站发展迅猛。截至2017年，我国光伏、风电装机规模稳屈世界首位。

集电线路是光伏电站的重要组成部分，是指在光伏电站中把分散布置的光伏子阵箱式升压变串接起来，将光伏组件发出的电能集中输送至升压站的电缆或架空线路，一般电压等级为交流10kV或35kV。

2.大型光伏电站布置简介

近年来，我国光伏电站建设发展迅速，电站装机容量从10、20MW迅速增长至100、200MW，电站占地面积显著增大，以100MW光伏电站为例，在平整地形地区的占地面积已达到近3000亩。

光伏电站一般由多个子方阵构成，每个子方阵设置1台箱式变压器，多台箱式变压器通过集电线路串联成多条线路连接至升压站。主要布置如图1：

图1光伏电站布置方案

3.光伏电站集电线路接线方案

光伏电站集电线路接线一般采用电缆方式连接，光伏组件与逆变器、逆变器与升压箱变、升压箱变与输电主干线之间采用电缆连接，输电主干线也采用电缆方案。

集电线路的环接方式一般分为两种：

一种是利用升压箱变高压侧的铜板母线，由1台箱变至另1台箱变采用“∏”接方案进行环接。接线示意如图2。

图2“∏”接方案示意图

另一种是集电线路根据箱变布置设置主线路，每台箱变采用“T”接方式接入主线路。接线示意如图3。

图3“T”接方案示意图

4.集电线路接线方案比较

4.1经济技术比较

从技术角度比较，“∏”接方案和“T”接方案均能满足箱变连接要求。

“∏”接方案和“T”接方案比较，具有以下优点：

接线较简单；电缆敷设路径较短；箱变分支回路的电缆截面可按照单台箱变容量选择，截面较小；箱变不需设置额外的电缆连接接头；工程造价较低。

也有以下缺点：

“∏”接方案中在分支回路和主回路连接处需采用电缆“T”接接头连接，施工难度较大，接头处也是系统的薄弱点，增加了系统运行的事故概率。

4.2施工方案比较

“∏”接方案和“T”接方案主回来电缆一般均采用直埋敷设方式，施工方案如下：

根据《电力工程电缆设计规范》规定，同一通路少于6根的35kV及以下电力电缆，在不易有经常性开挖的地段，宜用直埋。电缆外缘至地面的深度大于1000mm，如图4所示。

图4电缆直埋敷设示意图

其外，“∏”接方案中需进行35kV“T”接接头施工，一般施工方案如下：电缆终端与接头的制作由经过培训的熟悉工艺的专业人员进行。在室外制做35kV电缆终端与接头时，其空气相对湿度宜为70%及以下；当湿度大时，可提高环境温度或加热电缆。严禁在雾或雨中施工。施工时应做到防风防沙。现场施工如图5所示。

图535kV电缆“T”接接头施工图

5.结论

通过对光伏电站集电线路“∏”接方案和“T”接方案的经济技术、施工难度比较，可知“∏”接方案和“T”接方案均能满足光伏电站要求，“∏”接方案接线简单，造价较低，但施工难度大，运行故障率略高。“T”接方案接线较复杂，造价较高，但施工难度小，运行较可靠。

在光伏电站集电线路设计中，需根据这两个方案的特点结合工程现场地形、箱变布置位置、工程造价控制等多因素综合考虑后确定实施方案。

参考文献：

[1]《电力工程电气设计手册第一册，电气一次部分》西北电力设计院，北京：中国电力出版社，1986。

[2]《光伏发电站设计规范GB50797》中国电力企业联合会，北京：中国计划出版社，2012。

作者简介：

陈小康（1976-）男，汉族，陕西安康人，硕士，高级工程师，注册电气工程师，在中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司从事变电、电源设计工作。

张曦（1965-）男，汉族，江苏无锡人，学士，教授级高级工程师，注册电气工程师，在中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司从事变电、电源设计工作。