太阳能光伏发电站防雷技术探讨
光伏发电站防雷技术要求
光伏发电站防雷技术要求光伏发电站应具备基本的防雷技术。
比如应配备有效的雷电流防护设备。
其整机供电系统(电池及静电站等)、控制设备、仪表设备、绕组以及机器软件应具备雷电流防护功能。
针对光伏系统的普通雷电对系统的危害,光伏发电站的系统应具备适当的抗雷电补偿技术来实现全面的防雷。
一是应采用避雷针、避雷带等降低被雷击的几率,并且定期检查及维护。
避雷针可以将雷电定向导向地面进而分散,避开原有的供电承载设备;避雷带是雷电走线的安全系统,具有导散及释放能力,可确保光伏发电站的安全防护。
二是应根据实际情况采用安全型的接地技术。
光伏系统中一般采用联网配电环路接地的回路技术,如果接地回路中有比较多的阻抗,说明接地系统不够安全,可能会导致接地失效;如果雷电进入发电站,它会进入接地回路,并有可能造成电气设备的烧毁,甚至对于操作人员造成威胁。
因此,应采取合理的配置及安装工艺,防止接地电阻高造成火花和放电,极大地减少雷电带来的破坏。
三是安装雷电检测仪,用来定期测量植物及其周围的空气位置的雷电浓度,当雷电浓度高于安全值时,可以自动对系统的上电进行自动断电或报警离线保护。
检测系统中采用外加仪表,如空气棒、接地电流池、带断续连接的抗雷设备,及时发出连续的报警信号,以及测量雷电的田地、雷电直式和抗雷装置的连接抗雷状态等,以实现抗雷保护装置的正常运行。
四是引入地面配置抗雷技术。
发电现场使用特殊防雷接地技术来布置接地端和避雷器,缩短正反馈的充电时间,以降低雷电的伤害。
抗雷接地系统的抗雷能力极大地增加了接地系统的能耐雷电。
可将接地线连接到多个接地棒,以降低接地电阻。
最后提醒,采用有效的防雷技术是需要根据实际情况,结合具体地区的气象状况,通过专业的技术分析及设计考虑,及时检查设备,及时调整安装方案才能保证其安全有效运行。
光伏电站防直击雷全面解决方案(方案一)
以上特点是传统避雷针或其它的任何类型的避雷针所没有的。
下面左图给出了大功率光伏电站防雷的通用设计思路:
1、根据通常光伏电站图纸,避雷针架设高度2.5m时太阳在避雷针上的投影不会遮挡后排光伏板。
2、按保护角70度、被保护物高度1.1m计算,保护半径为4m.故在横向8m装置2根天
根据光伏板的直击雷防护装置只能低高度架设,天幕HYPD-Ⅳ采用了独特的设计,它的特点:
1.极大的保护角:大于70度的保护角在光伏电站上应用将达到极良好的效果。
2 大幅度的减少了直击雷的次数,将大大减少太阳能电池板的直雷击损坏率。
3、直击雷的次数的大大减少也相应的减少了感应雷的次数,减少了太阳能电池板下面密布的电源线信号线的感应雷。
图天幕系列产品照片
二、应用范围:替代传统避雷针。
电力系统、铁路系统、石油化工行业、石油化工行业、石化仓库、加油站。
气象通讯台站、气象台、银行大楼等、智能化建筑等。
各种军用设施:军事基地、移动战车、雷达站、弹药库、油库等。
各种通信设施:各种移动通信基站、卫星通信、微波通信等。
三、主要特点
天幕型直击雷保护装置“天幕-Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ”置的优点是:
专利号: 200920081702.1
专 利 名 称: 加强型直击雷防护装置(CPD-Ⅱ)
天幕型直击雷保护装置的工作原理为(见天幕系列照片):在带电雷云的强电场作用下金属电极1积累电荷,金属电极1积累的电荷使其对地的电位差达到高压大电流开关2的设定电压值7KV左右时,高压大电流开关2导通,通过接地导线从地面向金属电极1充填电荷,补充金属大气电极上的电荷。当带电雷云对天幕的电场强度达到使天幕金属电极1出现反放电---上行先导放电的瞬间,金属电极1积累的电荷对地的电位差消失,高压大电流开关2关断。与此同时,上行先导放电与带电雷云的下行先导的瞬间(微秒级)的中和,破坏了出现闪电的条件。使在保护范围内没有雷击发生。
光伏发电系统要怎么防雷?
光伏发电系统的主要部分都安装在露天状态下,且分布的面积较大,组件和支架都是导体,对雷电有相当大的吸引力,因此存在着受直接和间接雷击的危害。
同时,光伏发电系统与相关电气设备及建筑物有着直接的连接,因此对光伏系统的雷击还会涉及相关的设备和建筑物及用电负载等。
为了避免雷击对光伏发电系统的损害,就需要设置防雷与接地系统进行防护。
那么就要从以下方面进行避免:1、电站选址光伏发电系统或发电站建设地址的选择,要尽量避免放置在容易遭受雷击的位置和场合。
2、布置避雷针避雷针的布置既要考虑光伏系统设备在保护范围内,又要尽量避免避雷针的投影落在光伏方阵组件上。
3、降低雷击概率根据现场状况,可采用避雷针、避雷带和避雷网等不同防护措施对直击雷进行防护,减少雷击概率。
无论是地面还是屋顶光伏发电系统,系统的组件方阵都要在防雷装置的保护范围之内,一般安装在建筑物屋顶的光伏方阵,可尽量利用原有建筑物的外部防雷系统。
如果原建筑物没有接地装置或接地装置不符合光伏发电系统的要求时,就需要重新设置避雷针及接地系统。
电池组件的边框及光伏支架都要与避雷针及接地系统做可靠的等电位联接,并与原建筑物的接地系统相连。
4、布置引下线尽量采用多根均匀布置的引下线将雷击电流引入地下。
多根引下线的分流作用可降低引下线的引线压降,减少侧击的危险,并使引下线泄流产生的磁场强度减小。
5、各金属部件独立接地为防止雷电感应的电磁脉冲使系统不同金属物之间产生电位差和故障电压,而造成对系统设备的危害,要将整个光伏发电系统的所有金属物,包括光伏组件的边框、支架;逆变器、控制器及各种汇流箱、配电柜的金属外壳;金属线管、线槽、桥架;线缆的金属屏蔽层等都要与联合接地体等电位连接,并且做到各自独立接地。
6、加装防雷器件在系统回路上逐级加装防雷器件(浪涌保护器),实行多级保护,使雷击或开关浪涌电流经过多级防雷器件泄流。
一般在光伏发电系统直流线路部分采用直流防雷器,在逆变后的交流线路部分,使用交流防雷器。
浅谈分布式光伏电站防雷接地
浅谈分布式光伏电站防雷接地摘要随着新能源的高速发展,作为清洁能源的光伏发电也得以迅猛发展,光伏电站的建设形式也多样化,由原来单一的集中式地面电站,发展到工商业分布式光伏,再到户用式光伏的大规模开发。
不同装机形式,电站设计方案有所差异,采取的防雷接地方案各有不同。
关键字:光伏电站分布式防雷接地引言雷电是一种常见且非常壮观的自然现象,它具有极大的破坏力,对人类的生命,财产安全造成巨大的危害。
雷电的破坏由主要以直击雷毁坏人和物为主,发展到以通过金属线与雷电波破坏电气设备为主。
对于分布式光伏电站而言,我们一般将光伏组件及其用电设备都敷设在屋面上,上面没有其他遮盖物。
光伏电站全年都在屋顶运行,难免会遇到雷雨天气,在阴雨天气时,没有遮蔽,高处的金属体更容易遭受雷击。
一旦光伏电站遭受雷击,光伏组件的金属边框,支架以及其他用电设备的外壳都会带电,如果不能把这些电及时导入到大地中去,不仅会造成太阳能组件和逆变器造成毁坏,而且会造成电网系统的瘫痪。
太阳能组件和逆变器及其他电气设备的造价昂贵,在整个投资中,占有绝对大的比例。
如果遭受雷击,会给光伏发电系统带来经济损失。
如果光伏组件遭到雷击,会造成该组组件发电功率降低,总发电量就会减少,经济效益就会下降。
如果逆变器遭到雷击,也有可能损坏,带来的后果是总投资额会增大,同时后期设备的维护费用也将使总投资额增加。
最终造成光伏发电站的投资达到盈亏平衡点的时间延后和投资回收期的延长。
屋面光伏电站遭受雷击亦可能引起火灾事故,造成人身财产的损失,后果不堪设想。
所以,对光伏电站来说,防雷接地是影响整个光伏电站的重中之重。
然而,在光伏电站建设过程中的,往往施工人员对防雷接地的不够重视,作业不规范,或者根本就不做防雷接地,这都是导致光伏电站发生安全事故的主要原因。
每一个光伏电站都要严格做好防雷接地,下面简要介绍下分布式光伏电站的光伏系统的防雷接地。
一、光伏系统直流端防雷接地光伏组件的防雷接地:在光伏阵列中,每两块光伏组件之间通过黄绿相间的接地线连接在一起,现在生产厂家都会在光伏组件的边框上预留接地孔,不再需要人为开孔,一般选用4㎜2铜芯黄绿接地线。
屋顶式光伏发电的防雷措施
屋顶式光伏发电的防雷措施屋顶式光伏发电作为一种清洁能源发电方式,受到越来越多人的青睐。
然而,由于光伏发电系统暴露在室外,容易受到雷击的影响,因此需要采取一系列的防雷措施来保护光伏发电系统的安全稳定运行。
光伏发电系统的屋顶安装位置应选择在无高大建筑物和树木遮挡的开阔区域,以减少雷电直接击中的可能性。
同时,在安装过程中,应确保光伏组件与屋顶框架之间有一定的间隙,以防止电流通过屋顶而引起火灾。
光伏组件与支架之间的接地系统应合理设计。
良好的接地系统能够将雷击电流迅速引入地下,减少对光伏组件的影响。
接地系统应采用大截面铜排或者镀锌钢板与地下埋设的接地网相连接,以确保接地电阻足够低。
光伏组件的线缆布线也需要注意。
线缆布线应尽量避免过长,以减少线路电阻。
同时,线缆应采用抗氧化、抗紫外线和抗电磁干扰的材料,以提高线路的耐久性和安全性。
对于较长的线路,可以适当增加避雷器的安装点,以进一步保护线路免受雷击的影响。
在光伏组件的安装过程中,还需注意与建筑物其他金属部件的连接。
建筑物的金属构件,如水管、钢筋等,应与光伏组件的金属框架进行良好的接地连接,以形成一个连续的金属回路,将雷击电流引入地下。
同时,建筑物的避雷针也应与光伏组件的金属框架相连接,以进一步提高系统的防雷能力。
还可以在光伏组件和光伏逆变器之间安装防雷保护器件,如避雷器和浪涌保护器等。
这些保护器件能够有效吸收和分散雷电冲击产生的过电压,保护光伏逆变器和其他关键设备的安全运行。
定期维护和检查光伏发电系统也是防雷措施的重要环节。
定期检查光伏组件的表面是否有损坏,线缆是否接触良好,接地系统是否正常运行等,及时发现问题并进行修复,以确保光伏发电系统的长期稳定运行。
屋顶式光伏发电系统的防雷措施是保证其安全运行的重要一环。
通过合理选择安装位置、设计良好的接地系统、合理布线、连接建筑物金属部件以及安装防雷保护器件等措施,能够有效减少雷击对光伏发电系统的影响,提高系统的可靠性和安全性。
浅谈光伏电站的防雷接地
浅谈光伏电站的防雷接地摘要:光伏电站的防雷与接地是系统重要的组成部分,防雷与接地的规范直接关系到系统的安全运行。
为了均匀地表面的点位分布,进一步降低接地参数值,更好地保障人身和设备的安全,防雷接地系统的设计是非常重要的。
关键词:光伏地面电站;雷电;防雷;接地引言太阳能发电作为一种可再生的新能源,越来越受到人们的重视,大规模开发可再生资源成为世界各国能源战略的重要组成部分。
对于光伏电站安全性已经成为影响日常生产的重要因素。
近年来由于接地不良造成的人身触电事件也在不断增加,所以必须对光伏电站的防雷接地技术进行重视。
目前,针对地面光伏电站的防雷接地规范尚未实施,设计参考GB50065《交流电气装置的接地设计规范》,本文依据现行规程规范,从工程实际经验角度出发,综合考虑工程经济性,介绍较为可行的光伏电站防雷接地设计方案。
1雷电对光伏电站的危害及防护措施雷击对光伏电站的毁坏率按部件统计,其中电控系统的损坏占比约为一半,而光伏组件的损坏约为十分之三。
另外,根据相关数据显示,因为电气线路而导致光伏电站发生损坏事故的占比为包分之八十至九十。
雷电对系统的破坏模式分为三类:直击雷,感应雷电和雷电浪涌。
(1)直击雷:雷云直接撞击建筑物,构筑物,其他物体,地面和外部防雷装置,从而产生电力、热力和机械力。
太阳能光伏板容易受到直击雷的危害,通常直击雷电压可以达到几万伏以上,破坏性较大。
光伏电站对直击雷的防护措施,主要是将电池板四周金属框架和支架进行连接,支架直接连接到主接地网。
(2)感应雷:主要可以分为电磁感应和静电感应另种形式。
电磁感应主要是当目标物体被雷击中后,会在附近形成磁场,别周围的金属导体感应到,从而形成高电压,对目标物体造成损坏。
而静电感应主要是雷击产生后,当趋近于大地时,在地面突出的建筑物顶部引起大量的异质电荷,如果雷云和其他异性雷云放电后,收集在建筑物顶部的感应电荷失去其界限,并以闪电波的形式飞速传播形成。
屋顶光伏发电的避雷措施
屋顶光伏发电的避雷措施1、对直击雷的防护,对直击雷的防护包括对太阳电池阵列和光伏电站厂区的防护。
防直击雷,防雷设备主要采用避雷针,通过计算,可以合理地选择防雷设备,达到对户外的光伏电站太阳电池阵列进行有效防护的目的。
2、对雷电感应和雷电冲击波的防护,通过对太阳能光伏电站可能遭受雷击事件的概率大小来分析,控制机房内的控制器或逆变器遭损坏的概率最大,分析其原因,都是由于雷电波侵入造成的。
因此,太阳能光伏电站在进行防雷设计时,必须采取有效措施,防止雷电感应和雷电波侵入。
人们尚不能对雷电加以有效利用,而只能对它采取相应的预防性措施,变被动引雷为主动引雷,以减少雷电带来的各种灾害。
我国大部分的楼层建筑,防雷措施一般采用避雷带、避雷针和安装阀型避雷器等装置。
但是,将现行的防雷技术用于太阳能光伏并网发电系统,一方面,由于大面积的太阳电池板已占据了屋面,特别是与建筑材料一体化的光伏屋顶,它们的水、电循环系统都可以成为雷电的载体,所以,从安全角度考虑,要求有更高性能的避雷技术才不致于使太阳能光伏并网发电系统及人类受到侵害;另一方面,按传统的避雷技术,要使整个太阳能光伏并网发电系统都不受雷电侵袭,必须严格按照技术标准安装避雷带、避雷针群等装置,且对间距和高度都有很高的要求。
屋顶光伏防雷接地规范?1.光伏发电站防雷系统的施工应按照设计文件的要求进行。
2.地面光伏系统的金属支架应与主接地网可靠连接;光伏组件应将边框可靠接地。
3.汇流箱及逆变器等电器设备的接地应牢固可靠、导通良好,金属盘门应用裸铜软导线与金属构架或接地排可靠接地。
4.光伏发电站的各接地点接地电阻阻值应满足设计要求(通常小于4Ω)。
⑴光伏电池组件与逆变器或电源调节器之间加装第一级电源防雷器,进行保护。
这是供电线路从室外进入室内的要道,所以必须做好雷电电磁脉冲的防护。
具体型号根据现场情况确定。
⑵逆变器到电源分配盘之间加装第二级电源防雷器,进行防护。
具体型号根据现场情况确定。
光伏发电系统的防雷接地设计
光伏发电系统的防雷接地设计【摘要】光伏电站的防雷是一个系统而且重要的工程,本文从雷击对于光伏发电系统的危害出发,根据工程设计经验及相关规范,从防感应雷设施措施上,对光伏的防雷接地进行了探讨。
【关键词】光伏发电系统;防雷;接地设计一、感应雷的特性感应雷电能产生的能量很少,但是他的发生频次、对光伏电站设备的情况影响远远高于直击雷,一般光伏电站设计时,主要考虑防感应雷为主。
从形成方式上来看主要可以分成静电和电磁感应两种来源。
1、静电感应雷静电感应雷是指在雷云来临之时地面上的导体会因为静电感应产生大量的同雷电极性相反的束缚电荷。
当雷云发生放电反应之后隐藏在导体之中的束缚电荷就会演变成自由电荷了进而产生高压的静电电压,他的电压增幅可能瞬间达到几万甚至十几万,造成光伏发电系统内部导线以及不良接地金属导体以及金属设备的放电现象。
2、电磁感应雷电磁感应雷主要发生在雷电的放电期间。
因为雷电的极其能量巨大的变化率在其周围形成了剧变的强力磁场。
这种剧变磁场会引发附近导体的电动势。
电磁感应累主要是沿着导体传播会损坏电路设备以及电路元件。
二、雷击对于光伏发电系统的危害1、对组件的危害光伏组件是光伏发电系统的核心部分,也是光伏发电系统中价值最高的部分,其作用是将太阳能的辐射能量转换为电能。
雷击会对组件产生:①对太阳能组件的损害。
太阳能电池由半导体硅材料制作而成,雷击主要会对硅材料或体内PN结产生伤害,破坏电池片PN结晶体场,使电池片PN结产生缺陷,引起杂质的迁移,最终会导致半导体寿命下降,影响太阳能电池组件的使用寿命或直接造成组件的损坏;②对保护器件的损害。
对浪涌保护器(SPD)破坏性冲击,造成功能失效,如未及时发现,将无法保护设备而引起损失;对组件旁路二极管造成破坏,雷电的过电流极易损坏旁路二极管,导致组件的保护功能损坏。
2、对逆变器的危害逆变器是将光伏组件所发出的直流电转换成为交流电的装置。
当光伏电站遇到感应雷电时会致使发电设备接地有些的电势(与基准点比照的某一点的电压)上升,感应电势会致使发电设备内的主电路发作过度性异常高电压——浪涌电压。
07光伏发电系统防雷与接地设计
07光伏发电系统防雷与接地设计光伏发电系统是一种以太阳能为能源的发电系统,通过将太阳能转化为电能供电使用。
在现代电力系统中,光伏发电系统已经成为一种重要的可再生能源发电形式,被广泛应用于屋顶发电、户用发电、工商业发电等领域。
然而,光伏发电系统在运行过程中容易受到雷击等大气电磁干扰,因此必须做好防雷与接地设计,确保系统的安全稳定运行。
1.防雷设计1.1防雷装置的选择在光伏发电系统中,常见的防雷装置包括避雷针、防雷线、避雷带等。
避雷针是一种直接引雷接地的防雷装置,适用于较大的建筑物或设备;防雷线是通过金属导线或钢丝绳沿建筑物外部走势安装而成,用以引导雷电;避雷带是一种横向连接建筑物的导体,用以接地,可以有效保护建筑物内部的设备和人员安全。
在设计光伏发电系统的防雷装置时,需要充分考虑系统的规模和周围环境等因素,选择适合的防雷装置。
1.2接地系统设计光伏发电系统的接地系统是防雷设计中的重要组成部分,主要用于将系统中的雷击电流或漏电流引入大地,确保设备和人员的安全。
接地系统的设计主要包括接地体的设置、接地电阻的计算和接地网的设计等内容。
在设置接地体时,需要考虑接地体的数量、深度和形状等因素,确保其能够有效引导雷电或漏电。
接地电阻是指接地系统对大气电流的抵抗能力,需要通过专业计算来确定接地电阻的合理范围。
接地网是将各个接地体通过导线连接起来的系统,能够提高接地系统的抗干扰能力。
2.接地设计2.1接地体的设置在光伏发电系统的接地设计中,接地体的设置是至关重要的一环。
接地体是一种导电物体,通常埋设在地下,用于将系统中的雷击电流或漏电流引入大地。
接地体的设置应考虑系统的规模、环境条件和接地电阻的要求等因素,通常需要设置多个接地体以提高接地效果。
接地体的材质通常选用导电性能良好的金属,如铜、铝等。
2.2接地电阻的计算接地电阻是接地系统对大气电流的抵抗能力,直接影响系统的防雷性能。
为了确保接地系统的有效性,需要对接地电阻进行合理计算。
太阳能光伏发电系统如何防雷防雷接地方案
太阳能光伏发电系统如何防雷防雷接地方案太阳能光伏发电系统的防雷接地方案与措施,雷电入侵太阳能光伏发电系统的四个途径,光伏建筑一体化发电系统防雷装置的设置,包括防雷类别的确定、直击雷的保护、雷击电磁脉冲的防护等。
太阳能光伏发电系统的防雷接地方案一、雷电入侵太阳能光伏发电系统的途径1、直击雷:雷电直接击中太阳能光伏发电系统的电池方阵,破坏电池板。
2、地电位反击:雷电击中外部防雷装置时,在接地装置相近产生的过电压,通过接地线对靠近它的电子设备的高电位反击,入侵电压可高达数万伏。
3、太阳能电池板的静电感应:带电荷的云对地面放电时,整个光伏方阵像一个大型环型天线一样感应出上万伏的过电压,通过直流输入线路引入,击坏与线路相连的光伏系统设备。
4、闪电电涌侵入输出供电线路:供电设备及供电线路受到雷击时,在电源线上显现的雷电过电压平均可达上万伏,雷电电磁脉冲沿电源线浸入光伏微电子设备及系统,可对系统设备造成毁灭性的打击。
二、光伏建筑一体化发电系统防雷装置的设置1、防雷类别的确定首先,太阳能光伏发电系统的选址应尽量避开将光伏电站建筑在雷电易发生的和易受到雷击的位置。
2、直击雷的防护2.1接闪器光伏建筑一体化发电系统的光伏方阵,一般置于屋顶,可利用自身的太阳能电池方阵的金属框架作为接闪器,其金属支撑结构与建筑物屋面上的防雷装置电气连接。
由于太阳能电池方阵的金属框架构成的金属网格比较密集,可以利用自身的金属框架作为接闪器,结合采纳接闪杆、接闪线进行防护。
2.2引下线光伏建筑一体化发电系统一般利用建筑物内结构钢筋作为引下线。
(电工技术之家.)假如建筑物无防雷引下线,需设置光伏发电系统的专设引下线,建议不少于2根以用于分流、使截闪器截受到的雷电流快速流入接地装置泄放到大地,且规格尺寸符合《建筑物防雷设计规范》GB500572023,建议采纳凯威品牌95平方镀铜线KWS95。
2.3共用接地装置光伏建筑一体化发电系统需将系统的防雷接地、电气设备接地、安全接地、太阳能电池板防静电接地等实行共用接地装置。
光伏发电站设计规范防雷与接地保护措施详解
光伏发电站设计规范防雷与接地保护措施详解光伏发电站是将太阳能转化为电能的设施,在其设计和建造过程中,防雷与接地保护措施是非常重要的一环。
本文将详细介绍光伏发电站设计规范中的防雷与接地保护措施。
一、地质勘察与雷电环境评估在光伏发电站建设之前,进行地质勘察以确定建站地点的地质情况和地下构造。
同时,还需要进行雷电环境评估,包括雷电活动频率、雷暴天数、雷电压级等数据的收集和分析。
这些数据将有助于制定合理的防雷措施。
二、建筑物与设备的防雷设计1. 建筑物的防雷设计光伏发电站的建筑物应根据地方雷电活动频率和雷电压级确定雷电防护等级,并进行相应的防雷设计。
常用的防雷措施包括设置避雷针、导线网和接地系统等。
2. 设备的防雷设计光伏发电站设备(如逆变器、变压器等)的防雷设计要求遵循相关标准和规范。
设计人员应根据设备的功能、特性和雷电环境评估结果,选择合适的防雷措施,比如使用避雷器、金属屏蔽等。
三、接地保护系统设计接地保护系统是防止雷击和电击危害的重要措施,包括保护接地、电气接地和防雷接地三个方面。
1. 保护接地设计对于光伏发电站来说,建筑物、设备和系统的保护接地设计至关重要。
必须确保所有的金属支撑结构(如大棚、机架等)都能够与地面保持良好的接触,并通过合适的接地装置进行接地。
2. 电气接地设计电气接地是指将设备和系统的金属部分与地面安全接触,以防止漏电、触电及其他安全事故发生。
电气接地的设计应符合相关的电气安全标准,通过合适的导线和接地装置实现。
3. 防雷接地设计防雷接地是通过良好的接地系统来引导和分散雷电击中建筑物和设备的能量,减少雷击对发电站的伤害。
在防雷接地设计中,需要考虑地电阻、接地导线材料、接地极性和接地装置的形式等因素。
四、监测与维护光伏发电站的防雷与接地保护措施需要进行监测和定期维护,以保证其有效性和稳定性。
监测内容包括接地电阻、避雷针和接地装置的状态等,维护工作主要包括接地装置的清洁、修复和更换等。
光伏发电站防雷接地技术的研究
光伏发电站防雷接地技术的研究1、前言太阳能是取之不尽的可再生资源,由于具有完全的清洁性和充足性以及潜在的经济性,它的应用正在全球范围内加速增长,利用太阳能最重要的方式之一就是太阳能发电。
不使用燃料,不产生噪声,不污染环境等绝对优势,使太阳能发电技术广泛应用于工业、农业、国防、通信、交通等方面。
但光伏电站多建于屋顶或者偏僻的地方,易受雷击而造成设备受损和停电,甚至威胁人身安全,因此光伏发电系统的防雷接地技术在整个系统中至关重要。
雷电是非常常见的一种自然现象,产生于大气中带电云块之间或带电云层与地面之间。
云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大一般来说,雷击容易发生在土壤电阻率较小和土壤电阻率变化明显的地方。
有金属矿床的地区、河床、地下水出口处、山坡与稻田接壤处、山坡和山脚下、河边、湖边、海边、低洼地区和地下水位高的地方,都是容易遭受雷击的地方。
一些孤立的铁塔、烟囱等高大建(构)筑物,也容易遭受雷击多发生于土壤电阻率突变和潮湿阴冷的地方以及孤立高耸地物体上。
大气雷云对地面的放电呈现阶跃式,先出现“先驱放电”,放电脉冲以105~106m/s的速度和约30~100us的间隔阶跃式地向地面发展,当达到地面的距离为“击距”时,与地面物体向上产生的迎面先导会合,开始“主放电”阶段。
“主放电”的过程约为数十至数百微秒,速度为108/S,雷电流幅值可达数十至数百千安。
紧接着的“余光阶段”电流约数百安但持续时间约达到数十至数百毫秒。
也就是说放电时间极短,但是伴随着雷电的向地的闪击,将产生静电感应过电压、电磁感应过电压和电涌效应和热效应和机械效应,这些过电压和各种效应将会对电气设备、电子器件产生破坏性损伤。
太阳能光伏电站一般设置在开阔的地方,在雷电发生时,不管是感应雷,还是直击雷,都会有可能对孤立的电站发生巨大的雷击现象。
对于并网的光伏电站,不仅会造成太阳能组件和逆变器造成毁坏,而且会造成电网整个系统的瘫痪。
光伏电站防雷防静电技术
光伏电站防雷防静电技术随着可再生能源的快速发展,光伏电站作为其中重要的组成部分,正在成为各地能源供应的重要来源。
然而,光伏电站也面临着防雷和防静电等技术挑战。
本文将重点探讨光伏电站防雷防静电技术的重要性和应用方法,以期提供解决方案和指导。
一、光伏电站面临的防雷风险光伏电站建筑物高大且常常位于开阔地区,容易成为雷击的目标。
雷击会给光伏电站带来严重的损害,甚至导致火灾、爆炸等安全事故。
因此,开展光伏电站防雷工作至关重要。
二、光伏电站防雷技术1. 避雷针系统避雷针系统是目前光伏电站常用的防雷技术之一。
通过在光伏电站建筑物的高处安装避雷针,将雷电集中引至地下,减少雷击的风险。
2. 金属接地系统金属接地系统是光伏电站防雷的基础措施。
合理的金属接地系统可以将雷电引入地下,减少对设备的直接冲击。
3. 避雷带和避雷网光伏电站周围安装避雷带和避雷网,可以将雷电引至周围的大地中,避免对光伏电站产生直接的影响,提高防雷效果。
三、光伏电站防静电技术光伏电站在运行过程中,常常会产生静电。
静电不仅会影响光伏电站的安全运行,还会对人员造成伤害风险。
因此,光伏电站防静电技术也是必不可少的。
1. 接地系统充分的接地系统可以有效地消散静电,降低静电堆积的风险。
光伏电站应设置合理的接地装置,确保设备和人员都能够安全接地。
2. 静电监测和消除装置安装静电监测和消除装置,监测光伏电站的静电积累情况,并及时采取消除措施,保持正常运行。
3. 静电防护服和防静电设备对于光伏电站工作人员,正确佩戴防静电服和使用防静电设备是必要的。
这些装备可以降低静电危险对人员的影响,确保工作的安全进行。
四、光伏电站防雷防静电技术的重要性光伏电站防雷防静电技术的应用,可以保护光伏电站的设备安全,防止雷击和静电带来的事故风险,确保电站的正常运行。
同时,这些技术的采用还可以提高电站的稳定性和可靠性,延长设备的使用寿命,降低维修成本,对于电站的长期运行具有重要作用。
总结:光伏电站防雷防静电技术是保障光伏电站正常运行和保护设备安全的重要手段。
光伏发电站防雷技术要求32512
光伏发电站防雷技术要求32512光伏发电站是一种风险较高的工业设施。
由于其安装在高海拔、裸露的地方,易受到雷击的影响。
在全球的自然灾害频率和强度不断增加的背景下,光伏发电站的防雷工作迫在眉睫。
本文将对光伏发电站防雷技术的要求进行探讨。
光伏发电站建设地点通常位于高海拔或荒野等裸露的场所,而这些场所在雷电活动中是更易受到雷击的。
由于光伏组件是由多个电池组成的电路,电池的电压和电流与普通电器相比更大,当其受到雷击时更容易损坏,并可能导致火灾等严重的后果。
因此,光伏发电站的安全稳定运行需要采取科学的防雷技术措施。
II、光伏发电站防雷技术的应用范围光伏发电站防雷技术主要用于以下几个方面:1、保护光伏组件。
光伏组件是光伏发电站的核心组件,也是防雷的重要对象。
对于光伏组件进行防雷处理可有效减少光伏组件的损坏率,并延长光伏发电站的使用寿命。
2、保护光伏变流器。
光伏变流器是将光伏组件发出的直流电转换为交流电的设备。
其承受的电压和电流更大,防止其受到雷击也是防雷措施的一个重点。
3、保护光伏发电站电缆。
电缆是光伏发电站输送电能的关键部件之一,其在雷电环境中更容易受到损坏,因此对于电缆的防雷安装也是光伏发电站防雷的重要方面。
对于光伏发电站的防雷技术要求,需要对其进行防雷设计和防雷安装,从而在光伏发电站的光伏组件、光伏变流器、电缆等方面实现综合的雷电防护。
1、光伏组件的防雷要求(1)光伏组件的安装位置应避免高地或突出地形,避免成为雷击的靶子。
(2)光伏组件的安装支架、接线盒、电缆固定架等金属碳素部件应通过接地线连接到地面,以加强接地。
(3)应选择高阶梯波形抑制器、两级抑制器等防雷器材进行防雷处理。
(1)在光伏变流器前进行防雷处理,主要包括对光伏变流器接线盒等部件进行加强接地。
(2)对光伏变流器进行全面的雷电防护,采用防雷间隔措施、绝缘措施等多种防雷方法。
(3)在光伏变流器影响范围内设置雷电监测系统。
(1)避免电缆在多个方向上交叉,以减少电磁干扰。
光伏发电系统的抗震与防雷技术
光伏发电系统的抗震与防雷技术光伏发电系统是一种利用太阳能发电的设备,正日益广泛应用于各个领域。
然而,如何确保光伏发电系统在地震和雷电等自然灾害中安全可靠地运行,是一个备受关注的问题。
本文将探讨光伏发电系统的抗震与防雷技术,旨在进一步提高系统的可靠性和稳定性。
一、光伏发电系统的抗震技术1. 结构设计与选择光伏发电系统的结构设计是确保其抗震性能的关键因素之一。
在地震区域,应考虑选择适合的基础构造组件,如钢结构和混凝土基座等,以增加系统的稳定性。
同时,自身组件的设计也要遵循合理的抗震设计原则,采用抗震设备和合理的连结方式,从而减轻地震对系统的影响。
2. 地基处理地基处理是提高光伏发电系统抗震性能的重要手段之一。
在地震区域,应对土壤进行相应的加固处理,以增加地基的稳定性和抗震性能。
常用的方法包括灌浆加固、地基加固桩等,能够有效地提高土壤的承载能力和抗震性能。
3. 导线与接线盒的固定光伏发电系统中,导线和接线盒的固定是确保系统在地震中稳定运行的关键环节。
导线可以通过加装导线夹等装置进行固定,接线盒则应采用牢固的安装方式,以减少地震中接线松动造成的损坏风险。
二、光伏发电系统的防雷技术1. 接地系统设计接地系统是防雷技术中的重要一环,能够将雷击的电流引入地下,保护光伏发电系统的设备和电气设施。
在设计接地系统时,应充分考虑接地电阻的要求,采用良好的接地方式和合适的导体,以降低系统受雷击的风险。
2. 避雷针设置在光伏发电系统中,合理设置避雷针能够迅速地将雷击引入地下,避免雷电对系统设备的直接损害。
避雷针的设置位置应遵循一定的规范要求,并定期检查和维护,确保其防护性能。
3. 防雷设备的选择与安装光伏发电系统的防雷技术中,选择合适的防雷器件并正确安装是非常重要的。
常见的防雷器件包括避雷器、雷电流引入装置等。
在选择防雷器件时,应充分考虑其技术指标和实际需求,确保其可靠性和稳定性。
安装时应遵循相关的标准和规范,确保器件的正确使用和维护。
太阳能光伏发电系统中的防雷保护措施
太阳能光伏发电系统中的防雷保护措施太阳能光伏发电系统已经成为可再生能源领域的重要组成部分。
然而,由于其天然特性和电气设备的特点,光伏发电系统容易受到雷击的影响,从而导致系统故障和设备损坏。
为了保障系统的正常运行和设备的安全,采取一系列防雷保护措施是至关重要的。
本文将探讨太阳能光伏发电系统中常用的防雷保护措施。
一、引雷保护引雷保护是防止雷电对光伏系统造成损害的关键措施之一。
通过合理设置引雷装置可以有效地吸引雷电放电,避免雷电打击光伏发电系统中的关键设备。
在太阳能光伏发电系统中,常用的引雷装置包括避雷针、避雷网和接地装置。
通过将这些装置合理设置在系统中的关键位置,可以有效提高系统的抗雷击能力。
二、过电压保护过电压是太阳能光伏发电系统中常见的一种雷击影响。
当雷电击中地面导致大地电位上升时,会产生感应电压并导致光伏系统电压突然升高,从而损坏光伏电池组件和逆变器等关键设备。
为了防止过电压对系统造成影响,可以采用过电压保护器和避雷器等装置。
过电压保护器能够稳定系统电压,保护设备不受电压波动影响;而避雷器则能够吸收过电压,减小其对系统设备的影响。
三、接地保护接地保护是太阳能光伏发电系统中常用的防雷保护措施之一。
通过良好的接地设计,可以将雷电的电荷引导入地,从而减小雷电对设备的影响和损伤。
在光伏发电系统中,应该合理设置接地装置,并确保接地电阻足够低,以提供良好的接地效果。
例如,在光伏电池组件和逆变器等关键设备周围设置接地装置,可以有效地分散雷击电流,保护设备免受雷电损害。
四、屏蔽保护屏蔽保护是太阳能光伏发电系统中常用的一种防雷保护手段。
在设计和安装光伏系统时,可以采用金属覆盖物或金属网等材料对系统进行屏蔽,以减小雷电对光伏设备的干扰和影响。
通过合理的屏蔽设计,可以降低系统与外界环境之间的电磁干扰,从而提高系统的稳定性和可靠性。
除了以上所述的主要防雷保护措施,还应注意以下事项来进一步保护太阳能光伏发电系统:1. 定期检查和维护光伏发电系统的引雷和接地装置,确保其正常工作;2. 安装监控系统,及时监测和预警系统中的雷击情况;3. 设置机械保护装置,为光伏电池组件和设备提供额外的防护。
光伏系统防雷设计
浅谈太阳光伏并网发电系统防雷中山大学太阳能系研究所罗宇飞顺德中山大学太阳能研究所孙韵琳1、前言随着人们环境保护意识的增强和太阳能光伏技术的发展,太阳能光伏并网发电系统的数量、规模和应用规模都在不断扩大,为确保太阳能光伏并网发电系统安全可靠运行,太阳能光伏并网发电系统的防雷设计也越来越受重视。
太阳能光伏并网发电系统的防雷与一般电器的防雷既有区别又有联系,因此要根据太阳能光伏并网发电系统的特点来合理设计可靠的防雷方案。
2、雷电的危害直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。
当直击雷作用在远处或防雷保护区之内的导线或金属管道上时可以通过导线和金属管道传输到电子设备和太阳电池组件上,由于它有强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波,强烈的电磁辐射,所以能损坏放电通道上的输电线和电子设备,造成财产损失,甚至击死击伤人畜,造成生命损失。
雷云表面分布着大量负电荷,可以通过静电感应使支架和电缆等感应出高电压。
闪电电流在闪电通道周围的空间产生强大的电磁场,使周围的各类金属导体上产生感应电动势或感生电流,从而损坏设备。
并且雷电感应高电压和雷电电磁脉冲的作用范围广,作用方式比较隐蔽,所以其后果往往比直击雷更严重。
如果没有采取等电位连接和钳位措施而且避雷针引下线与导线、金属管道或电器设备的工作地线间的距离小于安全间距,雷击发生时,导线感应雷电流,或者雷击建筑物导致地电位抬高,都会使设备的电源线、信号线和接地线之间存在电位差,如果电位差超过设备的耐受能力,则该设备必然被击坏。
3、太阳能光伏并网发电系统的防雷太阳能光伏并网发电系统的基本组成为:太阳电池方阵、直流配电柜、交流配电柜和逆变器等。
太阳电池方阵的支架采用金属材料并占用较大空间且一般放置在建筑物顶部或开阔地,在雷暴发生时,尤其容易受到雷击而毁坏,并且太阳电池组件和逆变器比较昂贵,为避免因雷击和浪涌而造成经济损失,有效的防雷和电涌保护是必不可少的。
太阳能光伏并网电站防雷的主要措施有:图1 综合防雷的主要措施外部防雷装置主要是避雷针、避雷带和避雷网等,通过这些装置可以减小雷电流流入建筑物内部产生的空间电磁场,以保护建筑物和构筑物的安全。
光伏系统直击雷防范措施和方法
光伏系统直击雷防范措施和方法光伏系统是一种通过转化太阳能为电能的技术,因其环保、可再生、持久等特点在近年来得到越来越广泛的应用。
然而,在日常运行中,光伏系统很容易受到雷击的影响,这不仅可能损坏系统设备,还可能造成安全隐患。
为了保障光伏系统的正常运行和安全,必须采取相应的雷防范措施和方法。
本文将就光伏系统直击雷的防范措施和方法进行详细介绍。
一、了解雷电现象雷电现象是大气中云与地面或云之间发生电荷分离,通过电离气体形成的放电现象。
在雷电发生时,云与地面之间会形成强大的电场,当电场强度达到一定程度时,就会发生放电现象,产生雷击。
而光伏系统则是一个天然的接地体,当雷电发生时,就很容易成为直击雷的目标。
因此,了解雷电现象是防范光伏系统雷击的前提。
二、防雷接地设计在光伏系统的建设中,必须合理设计接地系统,以保证系统设备在雷电天气下的安全。
一般来说,光伏系统的接地系统应符合以下几点要求:1.接地体应足够大:接地电阻越小,对直击雷的冲击越大。
因此,在光伏系统的建设中,应尽量选取较大的金属接地体,以降低接地电阻。
2.接地体深度:一般情况下,光伏系统的接地体深度应当在1.5米以上,以增大接地面积,提高接地效果。
3.接地系统联接:光伏系统的接地系统应当与建筑物、金属构件等设备形成联接,以增加直接雷击的导通面积,分担雷电冲击。
4.检查维护:定期检查接地系统是否损坏,保证接地效果正常。
三、导线的设置在光伏系统的建设中,导线的设置是一个非常重要的环节。
为了减少直击雷对系统设备的影响,应该合理设置导线,尽量降低雷击的冲击:1.导线长度:尽量缩短导线长度,减少雷电对导线的冲击。
2.导线断面:选择足够粗的导线,以降低电阻,增加导电能力。
3.导线绝缘:导线在安装过程中应当注意绝缘处理,防止雷击造成设备损坏。
四、安装防雷设备在光伏系统的建设中,安装防雷设备是一个非常重要的步骤。
常用的防雷设备有避雷针、避雷网等,这些设备可以有效地分流或吸收雷电的冲击,保护光伏系统不受损害。
雷击对光伏电站的主要危害及雷电防护措施研究
雷击对光伏电站的主要危害及雷电防护措施研究摘要:在新能源时代来临之际,太阳能光电技术正逐渐普及,作为一种新型绿色电力。
由于被安置的区域经常会出现雷击,因此亟待加强光伏电站的防雷措施。
针对我国目前太阳能光伏发电站所存在的主要问题,从理论上探讨其发生的原因,并对如何保障我国太阳能光伏发电站安全生产提供建设性参考依据。
关键词:雷击;光伏电站;防雷措施引言随着人类日益增加的人口数量以及社会的迅速发展,能源危机和环境污染问题成为全球关注的两大焦点。
太阳能发电是一种可以取之不尽用之不竭的能源,而且作为一种绿色能源广受大众吹捧。
由于光伏电站大部分组件都是用电子器件制造的,再加上其被建在室外空地上,且分散布局,所以很大概率会遭遇雷击。
因此,为减少雷击对光伏发电站所造成的损害,需采用行之有效的防雷措施,保证电力供应的正常进行。
雷击一般有三种形式:雷电直击、闪电、雷电波。
雷电直击电流是一种由地表和电荷云层之间发生的电流,它的电流可以在刹那间达到数万伏特,可达到数十安培的电流,具有很高的破坏力。
闪电会损坏安装在房间里的太阳能板,会对周边的仪器产生一定的损伤。
为减少闪电对电场区域造成严重影响,通常会采取三种措施,即:等电位连接,隔离,安装保护装置等措施。
1.雷击对光伏电站的主要危害1.1直击雷直击雷是非常危险的,通常是直接劈在电器和建筑物上,对雷击目标产生严重的损害。
如果不能及早进行雷电防护,很大概率会引发火灾,甚至会危及到人类的生命安全。
1.2感应雷感应雷并不是直接穿过电流,而是在释放电流的过程中引起磁场的改变,让附近的导线感受到电磁波。
感应雷通常有两种表现方式:①静电感应:当电线周围出现闪电时,架空线上会聚集大量的反向电荷,从而形成瞬时的过载。
高压信号通过电线迅速侵入电网,给电网带来损害;②电磁感应:当闪电落在避雷设施上时,由于闪电会引起强烈的电磁场。
这种磁场一般都是通过电线来产生,然后通过电流的形式侵入到网络中,从而在一定的范围内对网络造成损害。
浅析光伏发电系统的雷电及浪涌过电压防护
浅析光伏发电系统的雷电及浪涌过电压防护摘要:本文阐述了光伏系统的防雷设计主要考虑及雷电对太阳能光伏发电系统设备运行的影响,介绍了太阳能光伏发电系统的浪涌过电压保护解决方案。
1、太阳能光伏发电系统的雷电及过电压防护对于光伏系统的防雷设计主要考虑直击雷和感应雷的防护:光伏阵列安装在室外,当雷电发生时可能会受到直击雷的侵入,直击雷的防护通常都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网或金属物件作为接闪器,将雷电流接收下来,并通过引下线引至埋于大地起散流作用的接地装置再泄散入地。
感应雷的防护主要考虑在太阳能电池板四周铝合金框架与支架作等电位连接并可靠接地,交直流输电线路和逆变器等的感应雷防措施主要是采用防雷保护器。
太阳能光伏发电系统作为一种新兴的发电系统在能源发电领域中已备受关注及广泛应用,由于太阳能光伏发电系统本身安装位置和环境的特殊性,其设备遭受雷电电磁脉冲损坏的隐患也越来越突出。
因此,根据实际情况对太阳能光伏发电系统防雷的研究有助于提高整个发电系统的安全、高效的运行。
雷电对太阳能光伏发电系统设备的影响,主要由以下几个方面造成:1)直击雷。
太阳能电池板大多都是安装在室外屋顶或是空旷的地方,所以雷电很可能直接击中太阳能电池板,造成设备的损坏,从而无法发电。
2)传导雷:远处的雷电闪击,由于电磁脉冲空间传播的缘故,会在太阳能电池板与控制器或者是逆变器、控制器到直流负载、逆变器到电源分配电柜以及配电柜到交流负载等的供电线路上产生浪涌过电压,损坏电气设备。
3)地电位反击:在有外部防雷保护的太阳能发电系统中,由于外部防雷装置将雷电引入大地,从而导致地网上产生高电压,高电压通过设备的接地线进入设备,从而损坏控制器、逆变器或者是交、直流用电设备。
2、太阳能光伏发电系统雷电防护太阳能光伏发电站为三级防雷建筑物,防雷和接地涉及到以下的方面:(可参考GB50057《建筑防雷设计规范》)1)光伏发电站站址的选择。
2)尽量避免将光伏发电站建设在雷电易发生的和易遭受雷击的位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
太阳能光伏发电站防雷技术探讨
太阳能光伏发电是一种新兴的环保型发电产业,随着太阳能光伏电站规模的增大和应用范围的不断扩大,太阳能光伏电站的接地与防雷技术已成为光伏电站可靠安全运行的一个重要因素,如何进行光伏电站的防雷接地设计是个新的挑战。
而光伏发电站一般布置在开阔平坦的滩涂或开阔的屋顶上,作为至高奴,极易发生雷击事件,特别在雷电高发地区,易受雷击而造成设备受损和停电甚至威胁人身安全,所以必须因地制宜的设计合理可靠防雷接地方案,以满足光伏电站安全运行要求。
本文通过对雷电和防雷装置以及技术分析,来探讨光伏发电站防雷的方法和意义。
标签:太阳能、光伏发电站、防雷技术
太阳能是取之不尽的可再生资源,由于具有完全的清洁性和充足性以及潜在的经济性,它的应用正在全球范围内加速增长,利用太阳能最重要的方式之一就是太阳能发电。
太阳能光伏发电作为新兴的环保型发电产业,得到政府的大力支持开始逐渐发展,但目前国内尚没有一个独立的光伏电站的防雷接地设计规范来确保电站的安全持久运行。
一.雷电的危害及特征分析
雷电是一种很常见的自然现象,它产生于大气中带电云块之间或带电云层与地面之间。
云层对大地的放电,则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大。
雷击容易发生在土壤电阻率较小和土壤电阻率变化明显的地方。
有金属矿床的地区、河床、地下水出口处、山坡与稻田接壤处、山坡和山脚下、河边、湖边、海边、低洼地区和地下水位高的地方,都是容易遭受雷击的地方。
一些孤立的铁塔、烟囱等高大建(构)筑物,也容易遭受雷击多发生于土壤电阻率突变和潮湿阴冷的地方以及孤立高耸地物体上。
雷电的放电时间极短,但是伴随着雷电的向地的闪击,将产生静电感应过电压、电磁感应过电压和电涌效应和热效应以及机械效应,这些过电压和各种效应将会对电气设备、电子器件产生破坏性损伤。
二.太阳能光伏电站的特点、系统组成及标准
太阳能光伏电站一般设置在开阔的地方,在雷电发生时,不管是感应雷,还是直击雷,都有可能对孤立的电站发生雷击现象。
对于并网的光伏电站,不仅会造成太阳能组件和逆变器造成毁坏,而且会造成电网整个系统的瘫痪。
太阳能组件和逆变器及其他电气设备的造价昂贵,在整个投资中,占有绝对大的比例。
如果遭受雷击,带给光伏发电系统的不仅仅是经济的损失,更重要的关系到国民生计和国家安全的保证。
如果光伏组件遭到雷击,会造成该组组件发电功率降低,总发电量就会减少。
如果逆变器遭到雷击,也可能损坏,其严重后果是总投资额会增大,后期设备的维护费用大,使总投资额增加。
所以在设计光伏电站时,必须注意防雷接地的合理性,做到减少最大损失,做到防患于未然。
太阳能光伏电站系统的组成:太阳能光伏电站系统由太阳能组件方阵、汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、升压器、运行监控和检测系统、通信系统、防雷和接地系统组成。
在进行防雷初步设计时主要引用的设计依据是《建筑物防雷设计规范》GB50057-94、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004、《低压配电设计规范》GB50054-95、《智能建筑物设计标准》GB/T50314-2000及《建筑物与建筑群综合布线工程设计规GB/T50311-20003)、《光伏(PV)发电系统过电压保护—导则》SJ/T 111-1997、《民用电气设计规范》(JGJ/T16-92)、《低压配电系统的电涌保护器(SPD)选择和使用导则》GB/T18802.12-2006、《低压电涌保护器第21 部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD)—性能要求和试验方法》GB/T 18802.21 -2004、《防雷与接地安装》D501-1~4、《低压配电设计规范》GB 50054-95、《雷電电磁脉冲的防护》IEC 61312等或其他相关设计规范,特别是与防护对象相关的标准。
三.太阳能光伏发电站的原理和装置组成
太阳能光伏发电原理:太阳能组件通过串并联组成光伏阵列,光伏阵列将太阳能转变成直流电能,经直流配电柜汇流、逆变器逆变、变压器升压后,接入中压或高压电网,由电网统一分配电力。
防雷装置是指接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总和。
接闪器包括直接截受雷击的防雷针、防雷带(线)、防雷网以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体。
接地装置是接地体和接地线的总和。
接地体是埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
接地线是从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体或从接地端子、等电位连接带至接地装置的连接导体。
四.太阳能光伏发电站的防雷设计和方法
1.外部直击雷防雷:直击雷防护主要采取避雷针、带、线,它是一种具有连锁反应装置的主动型避雷系统,在传统避雷针的基础上增加了一个主动触发系统,提前于普通避雷针产生上行迎面先导来吸引雷电,从而增大避雷针保护范围,可比普通避雷针降低安装高度。
直击雷防护由避雷针(或避雷带、避雷网、避雷针塔)、引下线和接地系统构成外部防雷系统,主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故;在0级保护区即外部作无源保护,主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、地极)。
2.等电位连接:实现各金属物体之间等电位,防止互相之间发生闪络或击穿。
防雷系统的关键部分是太阳能光伏并网发电系统的所有金属结构和设备外壳连通并接地。
3.屏蔽:实现建筑物、线路和设备对外界的电磁屏蔽隔离,防止电磁脉冲和
感应高电压。
屏蔽是当雷电在系统附近的大地放电雷云在附近经过时,通过降低电磁场与系统输电线路的相互作用对系统提供保护。
4.浪涌保护:通过在带电电缆上安装浪涌保护器实现,减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏。
太阳能光伏并网发电系统的雷电浪涌入侵途径,除了太阳能电池方阵外,还有配电线路、接地线等。
5.接地:太阳能光伏电站的发电设备和配电室及其他建筑物的接地系统通过镀锌钢相互连接,组成一个整体接地系统。
通过接地装置可以将雷电引起的过电流导入大地。
光伏电站内,独立避雷针(线)应设独立的集中接地装置,接地电阻必须小于10Ω。
从避雷针、避雷网、避雷线等接闪器出来的引下线,同样采用圆钢和扁钢。
在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区,接地体宜采用具有耐腐、保湿性能好的非金属接地体。
人工接地体在土壤中的接地体中的埋设深度不应小于0.5m,并宜敷设在当地冻层以下,其距基础不小于1m.为减少相邻接地体的屏蔽效应,人工垂直接地体和水平接地体的距离5m,当场地受到限制可适当减少,但不一般不小于垂直接地体的长度。
6其他防雷措施:①竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。
②所有正常情况下不带电设备金属外壳均应接地。
③屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,接闪器和屋面防雷装置相连。
④突出屋面的金属装置和金属构件应与避雷带可靠焊接。
⑤卫星接收天线等设备应在接闪器的保护范围内,天馈线穿金属管,金属管两端应接地。
⑥在合适的地方预留等电位连接板。
结束语:
我国幅员辽阔,雷电差异很大,不同行业对防雷装置要求也不一样。
防雷装置检测是一项责任性技术很强的工作。
太阳能电力系统以其稳定可靠,安装方便,操作、维护简单等特点,已得到了越来越广泛的应用。
参考文献
[1] 钟颖颖、束建朱、恺潘小雷太阳能光伏发电站防雷技术探讨[J] 电瓷霹雷器2012(4):100-104
[2] 郑州万佳防雷有限公司光伏发电站防雷技术。