5.2.1 一般要求
1 供配电系统的设计,除应符合本标准外,还应符合现行国家标准《电动汽车充电站设计规范》GB 50966、《供配电系统设计规范》GB 50052、《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053、《低压配电设计规范》GB 50054等有关规定。
2 供电系统的容量应满足充电站内充电、照明、监控、办公等用电设备的负荷需求,并留有一定裕度。
3 电动汽车充电负荷宜按三级考虑。
4 低压配电系统接地型式宜采用 TN-S 系统。
5 充电设备的配电回路不应接入与其无关的用电设备。
6 不具备低压接入条件的电动汽车充电场站,宜采用高压接入箱式变电站供电方式,并设置相应安全设施。
7 新建住宅小区应设置电动汽车充电专用的低压供电出线回路。
8 电动汽车充电系统宜具备分时错峰充电功能,即充电系统能根据电网峰谷平尖的特性和车辆充电的需求,执行不同的充电策略,实现电动汽车分时错峰充电。
9 既有住宅小区电动汽车充电设施改造应根据电动汽车规模的发展适度超前,应避免反复扩容。
10 在既有住宅小区进行电力容量扩容申请时,应考虑满足电动汽车充电设施配建标准的电力容量需求。
11 既有住宅小区现有变压器容量充足时宜增设专用的电动汽车充电设备低压供电线路。无法增设时,可通过已有低压干线供电,但应对线路进行载流能力校验;电动汽车充电系统应采取有序充电方式,在保证供电安全的前提下满足电动汽车充电需求。
5.2.2 负荷计算
1 电动汽车快充装置按实际设备容量计算用电负荷。除电动汽车快速充电专用区域外,居住住宅小区内的其他车位宜按慢充方式计算用电负荷,每个充电设施宜采用220V交流电压,充电功率按7千瓦计算。
2 单台设备负荷计算
单台充电设备输入容量为:
式中:P ——单台充电设备的输出功率;
S ——单台充电设备的输入容量;
cosφ ——充电设备功率因数
η ——充电设备效率
表5.2.2-1 多台交流充电桩需要系数
车位 数量 | 1 | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 |
需要 系数 | 1 | 0.87- 0.94 | 0.78- 0.86 | 0.66- 0.74 | 0.56- 0.64 | 0.47- 0.55 | 0.42- 0.50 | 0.38- 0.45 | 0.32- 0.38 | 0.29- 0.36 |
表5.2.2-2 多台非车载充电机需要系数
车位数量 | ≤20 | 20-80 | 81-160 | 161-300 | ≥300 |
需要系数 | 0.9~1 | 0.85~0.9 | 0.8~0.85 | 0.7~0.8 | 0.7 |
注:表5.2.2-1、表5.2.2-2参照《电动汽车充电基础设施设计与安装》国家建筑标准设计图集 18D705-2等文件规定,根据实际运行数据,经过分析、处理编制而成。由于电动汽车行业高速发展,各地区普及程度差异较大,实际使用时可根据工程实际情况进行必要调整。
5.2.3 供电电源要求
1 充电设施的供电电压允许偏差值应符合以下规定:
1)10(20)kV及以下三相供电的电压偏差不得超过标称电压的±7%。
2)220V单相供电的电压偏差不得超过标称电压的+7%、-10%。
3)在系统正常运行情况下,频率偏差不得超过±0.2Hz,用电设备端子处的电压偏差不得超过±5%。
2 充电系统向公共电网所注入的谐波电流和引起公共连接点电压的正弦畸变率,应符合现行国家标准《电能质量 公共电网谐波》GB/T 14549等相关规定;电动汽车充电机所产生的谐波分量,应满足《电动汽车充换电设施电能质量技术要求》GB/T 29316等相关规定;当需要降低或控制接入公用电网的谐波和公共连接点电压正弦畸变率时,应装设谐波治理设备和技术措施进行改善;谐波监测点应为充电设施接入点;当不能满足公用电网谐波限值的要求时,应在充电站低压母线侧或向充电设备供电的配电站加装滤波装置。
3 当充电系统的自然功率因数满足变压器高压侧功率因数不低于0.95要求时,可不加装低压无功功率补偿装置;当充电系统的自然功率因数达不到电力部门要求时,应采取无功补偿措施;并应符合:
1)含有单相充电设备的充电系统,应设置适当容量的分相无功补偿。
2)无功补偿装置应进行优化配置,考虑直流充电设备待机时为容性负荷的特性,宜采用SVG,实现自动投切,应保证在运行时变压器10(20)kV侧功率因数不低于0.9。
3)无功补偿装置宜安装在低压侧母线上。
4)无功补偿装置中的有关电气参数应合理设置,能有效消除谐波对电网的影响和电力系统谐波电压的放大作用,同时避免产生谐振。
4 变电站所产生的电压波动和闪变在电网公共连接点的限值应符合国家标准《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326。
5 当供电电压为10kV及以上,充电设施容量大于或等于630kVA时,应符合行业标准《电力系统电能质量技术管理规定》DL/T 1198及《干扰性用户接入电力系统技术规范》DL/T 1344等相关规定。
5.2.4 配电要求
1 充电设施配电:
1)充电设施的高压、低压配电母线宜采用单母线接线或单母线分段接线。
2)采用整流变压器时,充电机的两个低压线路分别接入整流变压器低压两个绕组系统。其他三相用电设备应均衡分配在整流变压器低压侧两个绕组,照明等单相用电设备应接于星形结线绕组侧,各单相负荷应均衡设置。
3)变压器应采用节能环保型,联结方式应为Dyn11。
4)低压进线断路器宜采用具有短路瞬时、短路短延时、长延时三段保护功能,并具有接地保护功能。低压进线断路器宜设置分励脱扣装置,不宜设置失(低)压脱扣装置。
5)低压进出线开关、分段开关宜采用断路器,低压进出线开关应增设漏电保护功能。来自不同电源的低压进线断路器和低压分段断路器之间应设机械闭锁和电气联锁装置,防止不同电源并联运行。
6)充电设施开关柜宜选用小型化、无油化、免维修或少维护的产品,高压配电装置宜采用组合电器开关柜。
7)低压配电设备及线路的保护应满足《低压配电设计规范》GB 50054、《民用建筑电气设计标准》GB 51348等有关规定。
8)多台交流充电设备的电源接线应考虑供电电源的三相平衡。
9)充电设备应采用放射式供电。
2 配电线路及敷设:
1)高、低压电缆选择应满足《民用建筑电气设计标准》GB 51348相关规定。
2)配电线路宜采用铜芯导体,控制线路应采用铜芯导体。
3)低压线缆的中性线截面应不小于相线截面。
4)低压电缆截面应满足最大电流工作时导体载流量的要求,并应校验线路允许电压降,以满足电气装置的正常工作。
5)电缆敷设应满足《电力工程电缆设计标准》GB 50217相关要求。
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