阿爾及利亞53MWp地面并網(wǎng)光伏電站的電氣安裝和調(diào)試

【摘 要】分析阿爾及利亞53MWp光伏電站EPC項(xiàng)目電氣安裝和調(diào)試過(guò)程中存在的難點(diǎn)，提出技術(shù)方案和解決措施，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，供后續(xù)工程借鑒。

【關(guān)鍵詞】光伏電站；電氣；安裝；調(diào)試

1引言

項(xiàng)目地處撒哈拉沙漠西部，工期8個(gè)月，維修期4年，總裝機(jī)容量53MWp，由7個(gè)裝機(jī)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(jí)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(nèi)容為216249塊245瓦多晶硅太陽(yáng)能板，408.88公里低壓直流電纜，106臺(tái)套一體式500kW逆變器和三級(jí)直流總柜，53臺(tái)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(kāi)關(guān)柜，7臺(tái)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(diào)試的主要難點(diǎn)

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(nèi)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(shù)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(jī)電工程質(zhì)量符合技術(shù)規(guī)范和并網(wǎng)要求，項(xiàng)目部進(jìn)行了電氣工程技術(shù)交底，并編制了調(diào)試程序和記錄表格指導(dǎo)具體實(shí)施，保證了首個(gè)3MW卡拜爾坦電站順利并網(wǎng)發(fā)電的工期節(jié)點(diǎn)。

3.電氣安裝和調(diào)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(kāi)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(jí)總柜）、箱變→接地、電纜敷設(shè)和連接→電纜溝回填→站區(qū)設(shè)備安裝與盤(pán)柜接線→單體調(diào)試→分系統(tǒng)調(diào)試→系統(tǒng)啟動(dòng)試運(yùn)行；

4.電氣安裝的技術(shù)交底要點(diǎn)

組串：復(fù)測(cè)并調(diào)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(jí)和3種電流等級(jí)，同一色度等級(jí)的組件應(yīng)安裝在同一單支架方陣，同電流等級(jí)的組件應(yīng)安裝在同一組串。每個(gè)組串中部斷開(kāi)一對(duì)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(shí)防水防塵，同時(shí)固定在板后，避免暴曬。

中壓電纜敷設(shè)：中壓電纜采用外套Φ80mm碳素波紋管進(jìn)行品字型套管敷設(shè)，每隔1m使用柔性電纜扎絲捆綁和加固排管，嚴(yán)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(guò)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(shè)備PE 保護(hù)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(zhǎng)度。不損傷線芯，徹底清除半導(dǎo)電屏蔽層，線芯、絕緣、屏蔽、金屬護(hù)套應(yīng)按照廠家手冊(cè)進(jìn)行清潔和處理，做好密封，確保電纜終端無(wú)滲漏。

逆變器、變壓器定位和吊裝：預(yù)先標(biāo)記設(shè)備的設(shè)計(jì)中心線，找平條形基礎(chǔ)預(yù)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(jìn)行吊裝一次到位；

接地系統(tǒng)：按照接地系統(tǒng)計(jì)算中有關(guān)設(shè)備最短接地線路長(zhǎng)度的要求，在合理區(qū)域內(nèi)調(diào)整接地極位置，利用潛孔鉆機(jī)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(jìn)行回填。

5.電氣調(diào)試儀器

調(diào)試儀器采取通用類配置2臺(tái)和特殊類配置1臺(tái)的方式，主要包括：調(diào)頻諧振裝置MSXB-f-150kVA/120kV，互感器特性測(cè)試儀MS-610D，變壓器變比測(cè)試儀MS-100B，SF6檢漏儀，氧化鋅避雷器特性測(cè)試儀MSBL-IV，絕緣電阻測(cè)試儀MS-2000，直流電阻測(cè)試儀MS-510，回路電阻測(cè)試儀HLY-IIA，繼電保護(hù)測(cè)試儀HD300E，電能質(zhì)量測(cè)試儀Fluke43B，接地電阻測(cè)試儀MS-300D，5000V絕緣電阻測(cè)試儀KEW3122A，高壓驗(yàn)電器。

6.電氣調(diào)試程序

6.1單體調(diào)試

SF6中壓開(kāi)關(guān)柜：①隔離開(kāi)關(guān)主回路直流電阻；②交流耐壓：相間對(duì)地56kV，60s，負(fù)荷開(kāi)關(guān)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(cè)量，分合閘線圈機(jī)構(gòu)檢查（110%合閘，85%合閘，65%分閘，30%分閘，分合閘各3次），動(dòng)作可靠；⑤斷路器斷口耐壓測(cè)試，記錄試驗(yàn)絕緣和試后絕緣，64kV，60S，無(wú)擊穿或閃絡(luò)。⑥操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)；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(lì)磁特性測(cè)試；⑤耐壓測(cè)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(lì)磁特性測(cè)試；⑥感應(yīng)耐壓測(cè)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(cè)試：試驗(yàn)電壓為出廠值的80%，相對(duì)相及地56kV，隔離斷口64kV。（出廠試驗(yàn)FAT：相對(duì)相及地70kV，隔離斷口80kV）；⑤檢查操動(dòng)機(jī)構(gòu)線圈的最低動(dòng)作電壓，分閘線圈電壓在其額定電壓的+10%～-15%范圍內(nèi)時(shí)能可靠動(dòng)作；⑥操動(dòng)機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)；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(nèi)，使用SF6檢漏儀進(jìn)行檢測(cè)；

支柱絕緣子：①絕緣電阻；②交流耐壓。

避雷器：①測(cè)量一次對(duì)其基座的絕緣電阻（試前、試后）；②記錄1mA電流時(shí)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(cè)高壓側(cè)對(duì)低壓側(cè)及地、低壓側(cè)對(duì)高壓側(cè)及地、鐵芯對(duì)地，不低于產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值的70%；②繞組直流電阻：測(cè)量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進(jìn)行，各相測(cè)量的差值應(yīng)小于4%的均值 ，線間差值應(yīng)小于2%均值；直阻的變化不應(yīng)大于同溫下設(shè)備出廠實(shí)測(cè)值的2%；③變比（%）、聯(lián)接組別和極性檢查：符合設(shè)備銘牌和技術(shù)參數(shù)表；④交流耐壓測(cè)試；交流耐壓試驗(yàn)電壓為出廠值80%；⑤相序相位檢查；⑥空載試驗(yàn)：加壓1.3U0=45.5kV，30s，測(cè)量空載電壓、空載電流、空載損耗；⑦額定負(fù)載運(yùn)行試驗(yàn)；

電力電纜：①絕緣電阻（耐壓試驗(yàn)前、耐壓試驗(yàn)后）：電纜的主絕緣耐壓試驗(yàn)和絕緣電阻測(cè)試應(yīng)分相進(jìn)行。單相試驗(yàn)或測(cè)量時(shí)，其余相、屏蔽層或金屬鎧裝應(yīng)保證接地。②直流電阻，測(cè)量金屬屏蔽層電阻和導(dǎo)體電阻比；③交流耐壓：加壓2U0=70kV，時(shí)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(shè)計(jì)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(cè)試：測(cè)量阻值小于0.2Ω；

6.2分系統(tǒng)調(diào)試

分系統(tǒng)調(diào)試是指從廠用母線受電開(kāi)始到整套電站系統(tǒng)啟動(dòng)并網(wǎng)發(fā)電的階段，使得所有單體設(shè)備和系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)的電氣性能，具備參加系統(tǒng)啟動(dòng)試運(yùn)行和并網(wǎng)發(fā)電的條件。

1）線路保護(hù)和升壓變壓器聯(lián)調(diào)：遠(yuǎn)方-現(xiàn)地操作、監(jiān)控、通流通壓、保護(hù)定值檢驗(yàn)及傳動(dòng)；

2）低壓交直流系統(tǒng)調(diào)試：沖擊試驗(yàn)、遠(yuǎn)方監(jiān)控-操作、PT回路檢查、系統(tǒng)聯(lián)合送電。測(cè)量各三級(jí)直流總柜的直流電壓，檢測(cè)交直流電源的三要素；

3）箱變壓器沖擊試驗(yàn)和檢測(cè)，并網(wǎng)和負(fù)荷試驗(yàn)；

4）保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試；

5）監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試；

6）并網(wǎng)線路試運(yùn)行；

6.3系統(tǒng)啟動(dòng)試運(yùn)行

系統(tǒng)啟動(dòng)試運(yùn)行階段是指從首個(gè)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(diǎn)在于檢測(cè)和控制逆變器輸入電源信號(hào)滿足其工作電壓范圍、頻率等要求，并進(jìn)行實(shí)時(shí)工作狀態(tài)檢測(cè)，確保電站系統(tǒng)持續(xù)并網(wǎng)發(fā)電。

7.結(jié)言

通過(guò)細(xì)致務(wù)實(shí)地開(kāi)展電氣安裝技術(shù)交底和電氣調(diào)試技術(shù)準(zhǔn)備工作，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，樹(shù)立了公司在海外承建此類大型新能源項(xiàng)目的信心，為后續(xù)深入開(kāi)拓阿爾及利亞光伏新能源市場(chǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。

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