CN205248801U - 一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，包括若干集热场电源分配单元、若干集热场低压配电单元、若干集热槽就地控制箱电源、改进的电缆连接方式、改进的电缆敷设方式，本实用新型采用改进的电源电缆连接结构，适用于占地面积广阔的槽式太阳能集热场的配电设计，能够在保证高可靠性的同时大幅减少电缆用量，简化电缆敷设施工。

Description

一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统

【技术领域】

本实用新型涉及槽式太阳能热发电集热场领域，具体涉及一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统。

【背景技术】

槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器(以下简称集热槽)经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。每个集热槽均配有液压执行机构，通过就地控制箱内部的控制器调整支架的倾斜角度，达到实时跟踪太阳的目的。

由于槽式太阳能热发电集热场占地面积非常大，每个就地控制箱均匀的分布在整个集热场中且数量很多，采用传统的双冗余星型配电方案会造成电缆用量相当可观，电缆敷设难度也很大，因此现阶段需要针对槽式太阳能热发电集热场的特点，设计一种经济的、实用的配电方案，在满足安全性和可靠性要求的同时降低工程造价。

【实用新型内容】

本实用新型目的在于克服现有技术缺陷，提供一种成本低、可靠性高、能够真正实现商业化的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：包括若干集热场电源分配单元、若干集热场低压配电单元、若干集热槽就地控制箱和若干集热槽就地控制箱电源模块；若干集热场电源分配单元布置在集热场靠近主厂房区域，从电厂主厂房区域引入高压电源，并降压成中压交流电源供集热场低压配电单元使用；集热场低压配电单元将中压交流电源降压成低压安全电压给集热槽就地控制箱电源模块供电；上一个集热槽就地控制箱的电源输出端子通过电源电缆连接至下一个就地控制箱的电源输入端子，若干集热槽就地控制箱分别通过电源电缆依次连接，在集热槽就地控制箱内进、出电源电缆共用同一个电源进线通道。

进一步，所述的集热场低压配电单元连接有UPS电源。

进一步，各集热槽就地控制箱电源连接端子之间的电源电缆采用直埋敷设方式布置。

进一步，所述高压电源为6kV或10kV。

进一步，集热场电源分配单元将高压电源降压成400V交流电源供集热场低压配电单元使用；集热场低压配电单元将400V交流电源降压成48VAC安全电压给集热槽就地控制箱电源模块供电。

进一步，每个集热场电源分配单元设置24个集热场低压配电单元，每个集热场低压配电单元给20个集热槽就地控制箱配电。

本实用新型在集热场靠近主厂房区域设计集热场电源分配单元，从电厂主厂房区域引入高压电源，降压成中压交流电源供集热场低压配电单元使用，接入高压电源的集热场电源分配单元布置在集热场靠近主厂房区域，可以减少昂贵的高压电源电缆使用量；在集热场内设置低压配电单元，将中压交流电源降压成低压安全电压给集热槽就地控制箱电源模块供电。在就地控制箱之间采用改进的电源电缆连接方式取代星型电缆连接方式，即从上一个就地控制箱来的电缆和去下一个就地控制箱的电缆公用同一个电源进线通道，减少大量低压电源电缆的使用量。本实用新型适用于数量规模达到几千面的槽式太阳能热发电集热场，可以优化整个配电系统结构、提高供电可靠性和安全性、大幅减少电缆用量、降低施工成本。

本实用新型进一步的改进在于：集热场低压配电单元引入一路UPS电源，提高供电系统可靠性。

本实用新型进一步的改进在于：在就地控制箱之间采用48VAC安全电压配电，减少事故发生隐患。

本实用新型进一步的改进在于：48VAC低压电缆采取直埋敷设方式，降低施工成本。

【附图说明】

图1是本实用新型的配电示意图。

图2是本实用新型中集热场电源分配单元结构示意图。

图3是本实用新型中集热场低压配电单元结构示意图。

图中：1-集热场电源分配单元、2-集热场低压配电单元、3-集热槽就地控制箱电源模块、4-集热槽就地控制箱电源连接端子、5-电源电缆。

【具体实施方式】

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，配电系统包括若干集热场电源分配单元1、若干集热场低压配电单元2、若干集热槽就地控制箱和若干集热槽就地控制箱电源模块3、集热槽就地控制箱电源连接端子4、电源电缆5。

若干集热场电源分配单元1布置在集热场靠近主厂房区域，该电源分配单元柜内配置有高压变压器，能将6kV或10kV的高压电降压至400VAC交流电源，供集热场低压配电单元2使用，一般一个集热场电源分配单元1设置24个集热场低压配电单元2，供24面低压配电单元使用，为了保证供电可靠性，该回路采用改进的连接结构，如图2所示。

集热场低压配电单元2布置在集热场内，布置位置需考虑每个就地控制器的电缆敷设路径最优，低压配电单元柜内配置有低压变压器，能将400VAC电源降压至48VAC安全电压给集热槽就地控制箱电源模块3供电，从而可以避免触电事故发生。

为了提高每个低压配电单元的供电可靠性，在集热场低压配电单元2引入一路UPS电源，通过布置在低压配电单元内的双电源切换开关做自动切换，从而可以保证在低压配电单元柜故障时，就地控制器还能继续工作一段时间，将槽式集热器偏转到安全位置。

低压配电单元至就地控制器之间的电缆连接采用L型结构，即上一个就地控制箱的电源输出端子通过电缆连接至下一个就地控制箱的电源输入端子，在就地控制箱内共用同一个电源进线通道，如图3。每个低压配电单元可以给20个就地控制器配电，这种配电结构可以节省大量的电缆，极大的降低工程造价。

集热场占地面积非常广大，采用开挖电缆沟的方式敷设电缆不仅会造成电缆沟建设成本巨大，而且会增加电缆的敷设路径，由于就地控制箱之间的电缆采用的是48VAC安全电压，因此电缆敷设的时候可以选用铠装电缆采用直埋的方式进行施工，各集热槽就地控制箱电源连接端子4之间的电源电缆5采用直埋敷设方式布置，这样可以保证控制箱之间的电缆长度最短，减少电缆用量，减少电缆沟建设成本。

集热槽的驱动系统包括一个液压油泵，两个液压活塞，四个电磁阀，一个储压罐。液压油泵负责维持油压，此泵并不连续工作，由集热槽就地控制箱中的PLC控制器在有需要时进行控制。液压活塞连接到支架上，直接驱动集热槽，电磁阀通过控制液压活塞两侧的油压来驱动活塞；储压罐的功能保证断电事故工况下维持一定的油压，将集热槽移动到安全位置。

为了满足集热槽驱动系统的配电要求，在集热槽就地控制箱设计电源模块分别给液压油泵和电磁阀供电。就地控制箱安装在集热槽的支架上，采用露天安装方式，控制箱的防护等级设计为IP66。控制箱内元器件设计有：PLC控制器、接线端子、电源模块、继电器、急停按钮、油压泵断路器及附件、油压泵接触器、浪涌保护器、柜内温控器、柜内加热器、断路器、三孔插座、接头、旋转开关。接线端子在就地控制箱的电缆进口和出口分别设置一个，并在内部连接至电源模块。

Claims (6)

1.一种用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：包括若干集热场电源分配单元(1)、若干集热场低压配电单元(2)、若干集热槽就地控制箱和若干集热槽就地控制箱电源模块(3)；

若干集热场电源分配单元(1)布置在集热场靠近主厂房区域，从电厂主厂房区域引入高压电源，并降压成中压交流电源供集热场低压配电单元(2)使用；集热场低压配电单元(2)将中压交流电源降压成低压安全电压给集热槽就地控制箱电源模块(3)供电；上一个集热槽就地控制箱的电源输出端子通过电源电缆(5)连接至下一个就地控制箱的电源输入端子，若干集热槽就地控制箱分别通过电源电缆(5)依次连接，在集热槽就地控制箱内进、出电源电缆共用同一个电源进线通道。

2.根据权利要求1所述的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：所述的集热场低压配电单元(2)连接有UPS电源。

3.根据权利要求1所述的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：各集热槽就地控制箱电源连接端子(4)之间的电源电缆(5)采用直埋敷设方式布置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：所述高压电源为6kV或10kV。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：集热场电源分配单元(1)将高压电源降压成400V交流电源供集热场低压配电单元(2)使用；集热场低压配电单元(2)将400V交流电源降压成48VAC安全电压给集热槽就地控制箱电源模块(3)供电。

6.根据权利要求1所述的用于槽式太阳能热发电集热场的配电系统，其特征在于：每个集热场电源分配单元(1)设置24个集热场低压配电单元(2)，每个集热场低压配电单元(2)给20个集热槽就地控制箱配电。