光伏發(fā)電防雷檢測及防雷接地
- 型號說明：
一、光伏電廠防雷重要性 在當今人類科學技術的發(fā)展已進入了高信息化的發(fā)展階段?；诮┠陙硖柲芄夥l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量、規(guī)模和應用規(guī)模都在不斷擴大，為確保太陽能光伏并網(wǎng)···
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17714306975 17714370292 一、光伏電廠防雷重要性
在當今人類科學技術的發(fā)展已進入了高信息化的發(fā)展階段?；诮┠陙硖柲芄夥l(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量、規(guī)模和應用規(guī)模都在不斷擴大，為確保太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠運行，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的防雷設計也越來越受重視，對于系統(tǒng)中微電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低，過電壓耐受能力差等致命弱點，一旦遭受雷擊過壓的沖擊，輕則造成這些電子系統(tǒng)的運行中斷，設備永久性損壞；重要的是這些系統(tǒng)所承負的那些須實時運行的后續(xù)工作的中斷癱瘓所造成的不可估量的直接與間接的巨大經(jīng)濟損失和影響。因此要根據(jù)太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點來合理設計可靠的防雷方案。
二、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電防護
太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本組成為：太陽電池方陣、直流配電柜、交流配電柜和逆 變器等。太陽電池方陣的支架采用金屬材料并占用較大空間且一般放置在建筑物頂部或開闊地，在雷暴發(fā)生時，尤其容易受到雷擊而毀壞，并且太陽電池組件和逆變器比較昂貴，為避免因雷擊和浪涌而造成經(jīng)濟損失，有效的防雷和電涌保護是必不可少的。太陽能光伏并網(wǎng)電站防雷的主要措施有：
三、南京聚寧方案設計依據(jù)：
（1）《建筑物防雷設計規(guī)范》（2010版） GB50057-2010
（2）《交流設備接地裝置》 DL/T621
（3）《雷電電磁脈沖的防護》 IEC 6I312
（4）《過電壓保護器》 IEC 61643
（5）根據(jù)本工程相關《巖土工程勘察報告》
（6）《低壓配電設計規(guī)范》 GB 50054-95
（7）《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護設計規(guī)范》 GBJ 64-83
（8）《電子設備雷擊保護導則》 GB 7450-87
（9）《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》 GB 50169-92
（10）《建筑物防雷》 IEC 61024
（11）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》 GB50343-2012
四、方案措施
1、外部直擊雷防雷
設計內(nèi)容：
所謂雷擊防護：就是由避雷針（或避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針塔）、引下線和接地系統(tǒng)構成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物免受雷擊引起火災事故及人身安全事故；在0級保護區(qū)即外部作無源保護，主要有避雷針（網(wǎng)、線、帶）和接地裝置（接地線、地極）。
具體實施方法：
當光伏設備放置在已經(jīng)建成的建筑物頂部時，應考慮到原有的外部防雷系統(tǒng)。如果光伏設備處于保護范圍內(nèi)，可以不用另加外部防雷系統(tǒng)，反之則要另加外部防雷系統(tǒng)，避雷針的布置需要既考慮光伏設備在保護范圍內(nèi)，又要盡量避免陰影投射到光伏組件上。良好的接地使接地電阻減小，才能把雷電流導入大地，減小地電位，各接地裝置都要通過接地排相互連接以實現(xiàn)共地防止地電位反擊。獨立避雷針（線）應設獨立的集中接地裝置，接地電阻必須小于10Ω。低壓電力設備接地裝置的接地電阻，不宜超過4Ω。光伏設備的接地系統(tǒng)設計為環(huán)形接地極（水平接地電極），建議網(wǎng)絡大小為20m×20m。固定的金屬支架大約每隔10m 連接至接地系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電設備和建筑的接地系統(tǒng)通過鍍鋅鋼相互連接，在焊接處也要進行防腐防銹處理，這樣既可以減小總接地電阻又可以通過相互網(wǎng)狀交織連接的接地系統(tǒng)可形成一個等電位面，顯著減小雷電作用在各地線之間所產(chǎn)生的過電壓。水平接地極鋪設在至少0.5m 深的土壤中（距離凍土層深0.5m），使用十字夾相互連接成網(wǎng)格狀。同樣，在土壤中的連接頭必須用耐腐蝕帶包裹起來。
2. 等電位連接：
實現(xiàn)各金屬物體之間等電位，防止互相之間發(fā)生閃絡或擊穿。防雷系統(tǒng)的關鍵部分是太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的所有金屬結構和設備外殼連通并接地。
具體的做法是：
太陽電池組件和支架及設備的外殼直接接到等電位系統(tǒng)上，直流和交流電纜通過安裝電涌保護器間接接到等電位系統(tǒng)上。為防止部分雷電流侵入建筑物，光伏組件邊框上的接地孔須用BVR-1x6銅絞線逐個跨接，直至兩邊邊緣與支架的連接螺栓用線鼻可靠固定，站內(nèi)所有設備（主要為光伏組件及其附件，包括組件支架）均應按DL/T621《交流電氣裝置接地》要求可靠接地；光伏方陣區(qū)內(nèi)相鄰組件間、相鄰矩陣間均需通過接地線相連，并最終與主接地網(wǎng)連接。
3. 屏蔽：
實現(xiàn)建筑物、線路和設備對外界的電磁屏蔽隔離，防止電磁脈沖和感應高電壓。屏蔽是當雷電在系統(tǒng)附近的大地放電雷云在附近經(jīng)過時，通過降低電磁場與系統(tǒng)輸電線路的相互作用對系統(tǒng)提供保護。具體的實施方法是：采用密封的導電殼層、同軸外套或內(nèi)通電纜的電纜管，或者在電纜溝中電纜上面敷高裸露保護線等方式。屏蔽裝置的外殼應連接到設備地線上。
4. 浪涌保護：
通過在帶電電纜上安裝浪涌保護器實現(xiàn)，減少電涌和雷電過電壓對設備造成損壞。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌入侵途徑， 除了太陽能電池方陣外， 還有配電線路、接地線等。
具體防護措施：
1、每個光伏子陣列直流防雷匯流箱內(nèi)有直流防浪涌保護裝置。
2、控制室內(nèi)直流防雷配電柜設置直流防浪涌保護裝置。
3、在并網(wǎng)接入控制柜中安裝浪涌保護器， 以防護沿連接電纜侵入的雷電波。為防止浪涌保護器失效時引起電路短路，必須在浪涌保護器前端串聯(lián)一個斷路器或熔斷器, 過電流保護器的額定電流不能大于浪涌保護器產(chǎn)品說明書推薦的過電流保護器的最大額定值。
4、當太陽能電池方陣架設在接閃器保護范圍內(nèi)時，太陽能電池方陣置于LPZ0B 區(qū)內(nèi)，配電設備和逆變器必須置于LPZ1 區(qū)內(nèi)，為此應在逆變器的直流輸入端配置直流電源浪涌保護器，直流電源浪涌保護器可選用專門用于直流配電系統(tǒng)的浪涌保護器，也可選用交流配電系統(tǒng)的浪涌保護器，并按換算公式Vdc= 1.414 Vac 計算。
5、作為第一級浪涌保護應該選擇開關型浪涌保護器以泄放大的雷電流，直流浪涌保護器的主要技術參數(shù)應滿足如下要求：額定放電沖擊電流Iimp ≥ 5kA（10/350μs）；在逆變器與并網(wǎng)點之間必須加裝第二級電源防雷器，可選限壓型浪涌保護器，具體型號應根據(jù)工作電壓和現(xiàn)場情況確定。綜合采用以上措施可以逐級將雷電流降低，最終控制在設備能承受的電壓范圍之內(nèi)。大量實踐證明這些措施是非常有效的。
6、防雷接地系統(tǒng)：接地是防雷的重要組成部分是防雷裝置的基礎，本工程為山地地形，對保護接地、工作接地和過電壓保護接地采用一個總的接地網(wǎng)。其接地裝置的接地電阻值按不大于0.5?考慮，為了使雷電流更好的瀉入大地，為保證光伏電廠的接地阻值，我們將水平接地體采用明敷，布置成外緣閉合的環(huán)形接地網(wǎng)。此次設計我們接地體的具體位置和引下線的具體路由，在施工時嚴格按照設計圖紙和防雷規(guī)范以盡可能的減少引下線的長度。通過增大導線載面和減小引下線長度的措施，來盡量減小接地引線的電阻值。
具體的實施方法：
水平接地帶采用-60X6mm熱鍍鋅扁鋼,山地地形明敷，能暗敷時需要暗敷0.8m。接地帶邊緣轉角處采用弧形布置。垂直接地極采用Φ50,長為2.5m的熱鍍鋅鋼管. 接地體與建筑物距離不宜小于1.5米，光伏方陣區(qū)內(nèi)相鄰組件間、相鄰矩陣間均需通過接地線相連，并不少于兩點與主接地網(wǎng)連接,焊接處做防腐處理系統(tǒng)的接地電阻的阻值R≤0.5Ω,如實測電阻不滿足要求時，可增加垂直接地體、可擴大接地網(wǎng)面積或采取降阻劑等措施。對經(jīng)常有人出入的走道處，應鋪設礫石、瀝青路面或“帽檐式電阻率的路面結構層（即路面鋪設礫石、瀝青）作為安全措施?！本鶋簬?，本工程建議采用高10、水平接地體過路時須穿Φ80鍍鋅鋼管保護，接地體敷設位置應不防礙設備的拆卸與檢修。