配电系统采用1台4000kVA干式低损耗非晶合金变压器,高压侧采用单路常供,单母线接线方式,低压侧采用单母线接线方式,同时设置低压备用电源。
3.1.3场地布置
充电工作区包括100个停车位,均为10-12米电动大巴停车位,40个直流充电桩和一座配电站,在停车区域醒目位置设置充电站标示,参考效果图和示意图如下。
整体效果图
车辆充电装细节效果图
充电桩的防护:1、车轮处增加停车限位 2、充电桩周围增加防撞梁 3.2一次系统设计 3.2 配电系统的设计 3.2.1 概述
在场地的一侧绿地上建设一个配电房。变压器按1台4000kVA变压器进行设计,10kV接入点位置待定,变压器采用节能环保的蒸发冷却变压器或干式非晶合金变压器,该变压器损耗小,短路能力强,全密封结构,免维护,使用寿命长。配电系统包括高压开关柜、变压器、低压开关柜、无功补偿装置和微机测控装置、配电监控等几个部分。
3.2.2 配电容量计算
充电站的规模为:120KW直流充电桩20台,60KW直流充电桩20台,分别布置在每两辆电动大巴车末端之间。
单台充电机的输入容量为:
S?P ηcos?
(公式1)
式中: P—单台充电机的输出功率;
S—单台充电机的输入容量;
cos?—充电机的功率因数,取0.99;
—充电机的效率,取0.94;
由上式计算可得各种不同容量的充电机最大输入容量为: 快速充电机:S=3600/0.99/0.94=3868kVA;
快速充电机的同时系数为0.9,则充电设备所需的配电总容量为: 3868*0.9=3481KVA
考虑站内负荷和的冗余1.1,则总配电容量为3829kVA,选用1台4000kVA的变压器。
由于所有充电机均采用了有源功率因数校正技术,交流输入功率因数大于0.99,电流谐波THD小于5%,故无功补偿装置按变压器容量的15%选取两台自动无功补偿装置。 3.2.3 配电开关选择
1、120kW直流充电机配置空气开关3P200A,60kW直流充电机配置空气开关3P160A,并备用两只空开预留备用,共计40只 3.2.4 配电房电缆统计
1、10kV配电 1回路,配电房输入电源,共计1路;
2、每台120kW直流充电机交流电缆 三相五线制3*70+2*35 1根,共计20根; 每台60kW直流充电机交流电缆 三相五线制3*35+2*16 1根,共计20根;
存在问题:电缆的长度现场测量施工后再定,进线电源采用10kV单路供电,10kV侧采用单母线接线方式。高压柜采用真空断路器中置式开关柜,设进线计量柜、PT及避雷器柜、出线柜(按照电力设计部门设计为准)。 3.3二次系统设计(以电力设计部门为准)
建议:整个充电站的二次系统按综合自动化配置考虑。配置一面监控屏,屏上安装智能通信装置、公用测控装置、视频监控装置。
智能通信装置完成与站内可通信设备的接入,通过通讯采集设备信息。并具备向远方控制中心传输信号的功能与接口。
公用测控装置主要采集0.4kV侧开关的位置信号、负荷电流等,并提供一定的遥控输出接点备用。
10kV进线配置微机保护,就地安装在开关柜上,具备三段式过流保护、过负荷保护、低压保护、过压保护等保护功能,同时具备遥测、遥信、遥控的功能。可通过现场总线接入智能通信装置,上传信息。 3.4充电机系统设计 3.4.1 直流充电机
直流充电机采用整流设备为电动乘用车辆的蓄电池充电,包含功率单元、控制单元、电气接口和通讯接口,一般由整流柜、直流充电桩、连接电缆和充电连接器等组成。直流充电机一般功率较大,输出电流、电压变化范围较宽,可满足不同类型电动乘用车辆蓄电池的充电需求。
具体参数如下表: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 项目 输入电压 额定输出电压及显示分辨率 额定输出电流及显示分辨率 输出纹波 输出电压控制稳定精度 输出电流控制稳定精度 工作效率 功率因数 总谐波电流 输出电压调节范围 输出电流调节范围 输出电压、电流设定 冗余 均流度 保护功能 技术指标 输入:交流三相380V±15% 50Hz±10% 750V (0.1V) 120A (0.1A) Vp-p≤1% ≤0.5%(40%-100%电压时测量) ≤1%(10%-100%额定电流) ≥94%(50%-100%额定功率时) ≥0.99(50%-100%额定功率时) ≤5%(50%-100%额定功率时) 50%~额定电压值连续可设定 10%~额定电流值连续可设定 触摸屏设定和BMS通讯自动设定 具有可热插拔替换 ≤3% 输入过压保护(115%),输入欠压保护(85%),输出过流保护,输出过压保护,输出欠压保护,过热保护,短路保护,输出反接保护,急停功能,联锁功能 16 17 18 19 人机交互功能 计量功能 三防保护 工作方式 电池类型,充电电压,充电电流,电能量计量信息,人工输入显示信息,故障信息,电池温度,充电时间 对输出电量进行计量(Wh) 防潮湿,防霉变,防盐雾 长期满负荷连续工作 额定电压Ui 绝缘电阻测试仪器的电压等级(≥10M) V 250 500 1000 工频耐压试验电压 kV 1 2 2.5 冲击耐压试验电压 kV 1 5 12 20 安全指标 V Ui≤60 60<Ui≤300 300<Ui≤750 21 22 23 24 25 冷却方式 防护等级 上位机通信接口 显示精度 电源适用负载特性 强制风冷 室内IP54 支持RS485/RS232/CAN2.0B(标配)GPRS/以太网通讯(选配);能和BMS(电池管理系统)通讯控制充电 ≤±1%±1个字(计量范围5%~100%额定值) 铅酸电池、锂电池、镍氢电池 使用环境温度:-20℃~50℃ 26 环境条件 相对湿度:5%~95% 存储温度:-40℃~80℃ 海拔高度不超过2000米 ≥10000H(置信度85%) 通过多种通讯接口同充电站的监控系统连接,进行集中管理和监控。 具有充电时间预约功能:可以预约充电开始时间 具有双枪头自动切换功能:一台车辆充电结束后自动切换至另外一辆车充电,无需人员值守。 27 28 29 MTBF 扩展功能 定制功能 3.5 充电桩的地基
充电桩的尺寸如图所示:
充电桩尺寸约:宽:650深:710高:1950
考虑到雨水的浸泡和防水要求,建议浇筑地基,其尺寸为: