电动汽车充电站CDZA3设计技术方案文档格式.docx

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0.4kV侧：

单母线

充电监控系统、计量系统

67.64m2

A-2

20台100kW一体式充电机，1桩2充

1路10kV供电，主变2×

1250kVA；

单母线分段

充电监控系统、安防监控系统、计量系统

160.20m2

A-3

20台100kW分体式充电机，1桩2充

227.84m2

B-1

50台7kW交流充电桩和5台40kW一体式直流充电机，1桩1充

1路10kV供电，主变1×

630kVA箱变；

62.30m2

B-2

30台7kW交流充电桩和30台40kW一体式直流充电机，1桩1充

1600kVA；

充电监控系统、供配电监控系统、安防监控系统、计量系统

128.16m2

B-3

30台7kW交流充电桩和30台40kW分体式直流充电机，1桩1充

178.00m2

备注：

A-1~A-3适用于电动公交车，B-1~B-3适用于小型电动乘用车。

编号说明

图纸编号由4个字段组成：

第一字段为充换电设施类型，第二字段为方案分类号，第三字段为方案内部编号，第四字段为图纸顺序号。

具体含义如下（以“CDZ-A-2-06”为例说明）：

第一字段：

表示“充换电设施类型”为电动汽车充电站，例如“CDZ-A-2-06”中下划部分示意。

第二字段：

表示“方案分类号”为电动汽车类型，有公交车、乘用车。

A代表公交车，B代表乘用车，例如“CDZ-A-2-06”中下划部分示意。

第三字段：

表示“方案内部编号”，由1、2、3……组成，例如“CDZ-A-2-06”中下划部分示意。

第四字段：

表示“图纸顺序号”，例如“CDZ-A-2-06”中下划部分示意。

1.1概述

1.1.1工程建设规模与设计范围

（1）工程建设规模

配置20台功率为100kW分体式直流充电机，为电动公交车提供整车充电服务。

配置2台容量为1250kVA的变压器，电压等级为10/0.4kV；

1回10kV进线及相应的监控、通信。

（2）设计范围与分工

充电站红线范围内，包括充电工艺、电气一次、电气二次及土建。

1.1.2主要技术原则

（1）配置20台100kW充电机，1桩2充，即每台充电机可同时连接2辆电动公交车，一辆充满电后自动切换给另一辆电动公交车充电。

（2）公交车车位按长13m、宽1.5m设计，通道尺寸应符合相关规范要求。

（3）40个车位采用两列垂直式布置，道路宽度应满足倒车或顺车进出方便。

1.2总平面布置

1.2.1功能区域划分

（1）功能区域分建筑物、充电车位等部分。

（2）站内建筑物主要为配电室、充电机室、监控室。

1.2.2充电系统布置

布置40个公交车充电工位，配置20台分体式直流充电机，整流柜布置于充电机室，直流充电桩布置于室外。

考虑交替充电的需求，每台充电机对应2个车位。

1.2.3供配电系统布置

供配电设备布置于配电房内，配置2台容量为1250kVA干式变压器，位于站区西侧。

1.2.4二次系统布置

二次设备布置于监控室内，配置1台工作站和4面屏柜，位于站区西侧。

1.3充电系统

1.1.1充电设备选型及性能参数

（1）设备选型

选用100kW分体式直流充电机，1桩2充，采用落地式安装方式。

（2）性能参数

工作环境温度：

-20℃～+50℃；

相对湿度：

5％～95％；

防护等级：

IP32（充电桩IP54）；

电源：

AC380V±

10%，50±

1Hz；

输出电压：

DC400V-700V；

输出最大电流：

150A。

1.1.2主要功能

具备计量功能。

具备刷卡启动、停止功能。

具备运行状态、故障状态显示功能。

具备充电连接异常时自动切断输出电源的功能。

具有根据电池管理系统（BMS）提供的数据，动态调整充电参数，自动完成充电过程的功能。

具备通过CAN接口与电池管理系统通信，获得车载电池状态参数的功能。

具备过压、欠压、过负荷、短路、漏电保护和自检功能。

具有外部手动设置参数和实现手动控制的功能和界面。

自带APF单元，补偿后功率因数应达到0.9以上。

1.4供配电系统

（1）供电电源接入方案

采用1回10kV进线（就近接入），电缆型号采用ZC-YJV22-8.7/15-3×

240mm2。

接入工程中涉及的线路路径、通道及敷设方式根据具体工程情况实施，典设中不计列该项费用。

（2）负荷统计

1）分体式直流充电机总容量

上式中：

P-充电机的输出功率；

-功率因数，根据规程要求，应达到0.9以上，取0.92；

-充电机工作效率，高频开关整流充电机取0.9；

K-同时系数，取0.65；

n-充电机数量。

S=0.65×

100×

20÷

0.92÷

0.9=1570kVA。

2）其它设施负荷（除充电机外）

监控、照明、空调和办公用电负荷等55kW，配置系数取0.8计算。

S=0.8×

55=44kVA。

3）总负荷

SΣ=1570+44=1614kVA。

（3）供电变压器容量

变压器最佳负载率，取0.8；

变压器总容量为：

S=1614÷

0.8=2018kVA。

设置2台1250kVA的干式变压器。

（4）滤波装置

每台分体式直流充电机自带APF单元，补偿后功率因数应达到0.9以上。

10kV侧采用单母线接线；

0.4kV侧采用单母线分段接线，设置母联开关；

采用中性点直接接地运行方式。

（1）短路电流控制水平

10kV、380V短路电流水平分别按25kA、50kA考虑。

（2）供电变压器选型

选用树脂浇注干式变压器，接线组别采用Dyn11，阻抗电压6.0%，变比10±

2×

2.5%/0.4kV，带温控仪表。

（3）中、低压配电柜选型

10kV开关柜采用空气式绝缘负荷开关柜，额定电流为630A，短路开断电流及热稳定时间不小于25kA/4s。

配置进线柜1面，配变出线柜2面，母线设备柜1面，专用计量柜1面，共计5面10kV开关柜。

低压柜采用抽屉柜。

其中进线断路器选用框架断路器，额定极限短路分断能力65kA。

出线断路器选用普通塑壳断路器，额定极限短路分断能力50kA。

所有抽屉配置3相数显电流表，并可通过485接口上送，表地址可设。

配置进线柜2面，馈线柜5面及母联柜1面，共计8面0.4kV开关柜。

（4）电力电缆选型

配变出线柜至变压器采用ZC-YJV22-8.7/15-3×

70mm2电缆；

馈线柜至充电机柜采用ZC-VV22-0.6/1.0-3×

70＋2×

35mm2电缆。

（1）站用电供电方案

电力电源电压采用交流380V/220V，TN-S系统供电。

（2）照明

1）主要场所照度及功率密度值

照度标准参照国标《建筑照明设计标准》GB50034—2004，主要场所的照度要求、功率密度值及灯具选型如下。

工作场所

照度（lx）

面积（m2）

照明功率密度（W/m2）

灯具类型

灯具数量

监控室

300

54

9

节能型荧光灯2×

36W

7

充电机室

200

65

12

金属灯具1×

250W

4

配电室

91.5

10

卫生间

100

8.4

节能灯16W

2

2）光源

照明光源以高效节能灯、细管三基色荧光灯为主，局部按装修需要选用其它类型的电光源，充电区使用高压钠灯，室外照明选用庭院照明灯。

3）应急照明

公共部位应急照明火灾时由控制模块强制点亮，办公部位应急照明集中控制，火灾时均由控制模块强制点亮。

疏散指示标志、安全出口标志常亮。

应急照明灯及应急疏散指示灯自带蓄电池，供电时间不小于90分钟。

事故照明灯、应急照明灯及应急疏散指示灯应采用玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩。

（1）防雷

在建筑物楼顶埋设避雷带，用以防直击雷。

屋顶避雷带的敷设采用Φ12圆钢在屋面组成不大于10m×

10m或12m×

8m的网格，并用-50×

6扁钢沿墙或柱多点引下（间距不大于18m）。

避雷带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。

（2）接地

主接地网以水平接地体为主，辅以垂直接地体，水平接地体采用-50×

6热镀锌扁钢，垂直接地体采用63×

6等边角钢。

全站接地电阻应不大于4欧姆。

低压配电采用TN-S系统，电气设备所有不带电的金属外壳均应可靠接地。

1.5二次系统

站内监控系统由站控层、间隔层构成。

其中站控层部署相关服务器和工作站，负责数据处理、存储、监视与控制等；

间隔层部署具备测控功能的相关设备，负责数据采集、转发，响应站控层指令。

配置网络设备负责间隔层与站控层之间的可靠通讯。

监控系统站控层由1台数据服务器、1台通讯前置机、1台工作站、1台打印机构成。

网络设备包括网络交换机、通信网关、电缆等。

间隔层按功能可分为充电监控系统、安防监控系统和计量系统：

（1）充电监控系统

充电机、充电桩内嵌监控装置，监控装置完成面向单元设备的检测及控制功能，向站控层转发数据并接受站控层下发的控制命令。

系统功能包括：

a、数据采集功能

采集充电机、充电桩的工作状态、温度、故障信号、功率、电压、电流等。

b、控制调节功能

向充电机、充电桩下发控制命令，遥控充电机或充电桩起停、校时、紧急停机、远方设定充电参数等。

c、数据处理与存储

具备充电机和充电桩的越限报警、故障统计等数据处理功能；

系统对站内数据根据性质、重要性进行分类，当数据量大时，可以根据预定策略，选择或自动屏蔽信息，保证重要信息的实时上送；

系统具备对充电机或充电桩遥测、遥信、报警事件等实时数据和历史数据的集中存储和查询功能。

d、事件记录

具备操作记录、系统故障记录、充电运行参数异常记录、电池组参数异常记录等功能；

可以对遥信变位、遥测越限、遥控操作、系统核心组件启停等事件按时间、类型、装置等分类检索。

e、充电信息管理

记录分析车辆动力电池组及电池单体每次充电的相关充电数据，包括充电电流电压变化曲线，电池组温度等。

（2）安防监控系统

由摄像头、门禁系统、各种报警器等装置组成，用以实现对站内各区域和关键设备的监视，当出现异常情况时，通过报警设备进行及时告警。

安防监控系统主要考虑对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候的图像监视，以满足电力系统安全生产所需的监视设备关键部位的要求，同时，该系统可实现充电站安全警卫的要求。

安防监控系统监视范围如下，但不限于此：

监视站内区域内场景情况；

监视站内变压器等重要运行设备的外观状态；

监视站内主要房间场景情况。

（3）计量系统

计量系统包括电网和充电设施之间的计量、充电设施和电动汽车之间的计量两部分。

电网与充电设施之间的计量：