浅谈汽车充电站配电系统设计研究

    摘要：文章根据实践工作经验，总结出汽车充电站配电系统设计方法，主要从配电变压器的选择、配电室位置选择、配电容量的确定、配电运行方式、配电主接线设计等方面进行阐述，为汽车充电站建设工作者提供借鉴。
　　关键词：汽车充电站；配电系统；变压器
 
　　在能源危机及环境保护的高压下，节约能源且环保的新型动力汽车将是未来发展的新走向。电动汽车可以说是满足上述要求，具有广阔发展前景的绿色交通工具。电动汽车充电站作为电动汽车运行的能量补给站，是发展电动汽车商业化所必备的重要配套基础设施，充电站的建设将直接影响电动汽车产业的发展。文章简要说明汽车充电站结构的基础上，着重对充电站配电系统的设计进行探究。
　　1　汽车充电站结构
　　当电动汽车动力用蓄电池电量不足时，需要充电补充电能。充电站的主要功能就是完成电动汽车电池电能的补给。充电站的功能决定充电站的总体结构。为此，一个完整的充电站需要配电室、中央监控室、充电区、更换电池区和电池维护间等五个基本组成部分。
　　①配电室。配电室为充电站提供所需的电源，不仅给充电机提供电能，而且要满足照明、控制设备的用电需求，内部建有变配电所有设备、配电监控系统、相关的控制和补偿设备。②中央监控室。中央监控室用于监控整个充电站的运行情况，并完成管理情况的报表打印等。内部建有充电机监控系统主机、烟雾传感器监视系统主机、配电监控系统通信接口、视频监视终端等。③充电区。在充电区完成电能的补给，内部建设充电平台、充电机以及充电站监控系统网络接口，同时应配备整车充电机。④更换电池区。更换电池区是车辆更换电池的场所，需要配备电池更换设备，同时应建设用于存放备用电池的电池存储间。⑤电池维护间。电池重新配组、电池组均衡、电池组实际容量测试、电池故障的应急处理等工作都在电池维护间进行。其消防等级按化学危险品处理。
　　充电站结构可同时满足整车充电方式和电池组更换方式，且考虑了相关维护操作需求。但是，对于一个实际的充电对象，应该基于运行要求和环境条件，根据实际的功能进行组合，以降低建设成本。
　　2　汽车充电站配电系统设计
　　配电系统为充电站的运行提供电源，它不仅提供充电所需电能，也是整个充电站正常运行的基础。电动汽车充电站的电力负荷级别确定为2级，采用双路供电但不配置后备电源。配电电压：380V／220v。动力(充电机)采用三相四线制、380V供电，照明采用单相220v供电。
　　2.1　配电变压器选择
　　①变压器类型的选择。变压器可分为干式变压器和油浸式变压器。充电机(站)变压器类型可根据工程实际情况选定。建议充电机(站)变压器采用sc(环氧树脂浇注包封式)干式变压器。环氧树脂干式变压器具有良好的电气和机械性能、较高的耐热等级，并且是一种可靠的安全性的环保、节能型新产品，能适应多种恶劣环境。②变压器台数的选择。变压器台数的选择应满足负荷对供电可靠性的要求。若采用集中式充电，然后在小区设立电池经营店(运营模式类似于水站送饮用水)，则有必要选用2台变压器保证充电站的高可靠性。若充电机(站)像加油站一样较为普遍，则只需l台变压器即可，充电站的可靠性的降低由充电站的数量来弥补。若在小区建充电机(站)，可考虑利用小区配电变压器而不另设变压器，以减少投资。③变压器接线的选择。根据《供配电系统设计规范》第7.0.7条，在TN及1rr接地型式的低压电网中，推荐采用Dyrm接线组别的配电变压器。条文解释中说明Dynll接线有利于抑制高次谐波。充电站采用TT接地型式，因此变压器采用Dynll接线。
　　2.2　配电室位置选择
　　配电室的位置选择原则：考虑电源的进线方向，偏向电源侧；进出线方便；不应妨碍充电站的发展，要考虑扩建的可能性；设备运输方便；尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段；室外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。

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