浅谈地面并网光伏电站电气设计要点

ｆ 的严峻和化石能源步入枯竭 的形势 ，可再
： 源 的 开 发 利 用 正 在 加 速 发 展 ，太 阳能 由于
！ 出的优势而被定为最具前景 的未来能源 。
： 光 伏 发 电 技 术 的 发 展 ，光 伏 发 电系 统 的数
规模和应用规模都在不断扩大 。 尤其是大 、 地 面并网光伏 电站发展十分迅速 ，为 了保 伏 电站安全可靠运行，光伏 电站中 电气系 ｆ 设计 就显得尤为重要，本文根据工程设计
一
。
在接 闪雷 电时 ，引下线立 即产生 高电位 ，会对 防雷系统周 围的尚处 于地 电位 的导体产生旁侧 闪络 ，并使其 电位升 高，进而对人 员和设备构 成危害 。为 了减少这种 闪络 危险，最简单 的办 法是采用均压环 ，将 处于地 电位 的导体等 电位 连接起来 ，包括室 内的金属 设施、 电气装置和 电子 设备。如果其与防雷系统的导体，特别是 接闪装置的距离达不到规定的安全要求时，则 应 该用较粗 的导线把它们与防雷系统进行等电 位连接 。这样 在闪电 电流通过时，所有设施立 即形 成一个 “ 等电位岛”，保证导 电部件之间 不产 生有害的 电位差 ，不发生旁侧 闪络放 电。
设计 中，针对不 同的建筑物和雷击形式 ，采用 不 同的防护措施如下 ：
２ ． １ ． １ 直 击 雷 防 护
并 网发 电工程 中， 电池组件 等 光伏 设备 键词 】光伏电站 设计 电气系统 的布置 区域广泛 、高度差别不大 ，如设置独立 避雷装置 ，保护范 围有限 ，设置数量较多 ，会 造成工程成本 的增加 ，如果设置不 当还会 出现
２ ． ２ 光 伏 系统 的接 地
光 伏 电 站 的 防 雷 是 一 个 系 统 而 且 重 要 的 近 几 年 地 面 并 网 光 伏 电 站 发 展 十 分迅 速 ，而且规 模 也在 不 断 扩 大 ， 为 了 保 证 光 伏 电 站 的 安 全 可靠运 行 ，光 伏 电站 的 电气 系统 的设 计 则 尤 为 重要 本 文 根 据 工程 设 计 经 验 及 相 关 规 范 ， 从 从 电 气 主接 线设 计 、防 雷接 地， 电缆敷
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ● 电力电子
浅 谈地面并网光伏电站 电气设计要点
文／ 陈攻 彭 闪闪
做 等 电位处 理，等 电位 处理 也可称 共地 处理 ，即工作地 、防雷地 、保护地均进行等 电 位连接及金属线管 的屏蔽接地 ，消 除各 点之 间
的 电位 差 。
工程 ，必须 内部 、外部措施综合考虑 。工程的 防雷设计应本着遵循 “ 整体 防御 、综合治理 、 多重保护、层层设防 ”的方针 ，依据相关规程 、 规范 ，力求最大 限度地避免 由于雷击造成重要 设备损害 。 雷击 造 成的 危害有 很 多形式 ，主要 包括
直 击 雷 击 、感 应 雷 击 和 雷 电反 击 三 种 ，在 工 程
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设 等对 光 电站 设计 施 工运行 影 响
比 较 大 几 个 方 面 对 光 伏 电 站 的 电 气 系 统设 计 进行 了探 讨 。
２ ． ２ ． １ 接地网 的通常设计 光伏 电站接地 网采 用 以水平接 地网为主 ， 垂直接地极为辅主 ，边缘 闭合的方孔复合式接 地网 ，水平接地极拟采用热镀锌扁钢 ，具体规 格根 据实 际 工程详 细设 计，垂 直接 地极 易采 用０ ２ ５ ，Ｌ ＝ ２ ． ５ ｍ 镀锌 钢 管，并 与水 平 敷设 的 扁钢焊接连贯通，连接成网 。建筑物屋顶避雷 带引下与主地网连接处，设置必要的垂直接地 极， 以保证冲击 电位时散流 ，为防止可能的绕 击、侧击和球雷等情况，建筑物的梁、柱钢筋 应焊接成一体 ，作为 自然接地体与主地网相连 接。根据国网公司反措，沿二次 电缆的沟道、 开关 厂 的就地端 子箱 等 处，使用 截面 不小 于 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ 的裸铜排 （ 缆）敷设与主接地 网紧密 连接 的等电位接地 网。 ２ ． ２ ． ２接地 网防腐设计
完善 的 等 电 位 连 接 还 可 以防 止 闪 电 电流 入 地 造
法并不一致，对于不 同的工程应对这些防腐蚀 措施进行比较分析 ， 从而推荐 出最佳防腐措施 。 （ １ ）接地装置 采用热镀 锌材料 。采 用热 镀锌扁钢是多数变电站接地装置采用的防腐措 施，它主要利用高温热浸 时所形成的锌 合金层
随 着 全 球 人 口的 增 长 、 能 耗 的 增 加 、 环境
遮挡 太 阳光 线、影 响发 电效 率的情 况 。根 据 Ｇ Ｂ５ ０ ０ ５ ７ ． ２ ０ ０ ０《 建 筑 物 防 雷 设 计 规 范 》的规 定 ， 光伏阵列属于三类防雷建筑物，可采用将金属 构件 可靠连接接地的方式。所以对于光伏组件 可采 用把所 有 电池组件、方阵支架上的金属构 件 与站区内的主接 地网有效相连的方式， 以达 到防雷的 目的。一旦出现 直击雷击 中电池 组件
： 及 相 关规 范 ， 从 电 气 主 接 线 设 计 、 防 雷 接
的金属框架 ，己预 先设计好 的接地通路就 可将 通过对 电站 接地 装置 事故 统计 表 明，接 雷 电流顺利 引入大地 分散 消除。而 光伏 电站建 地装置腐蚀 是造成接地装置事故的主要原因之 筑物则 只需设置屋顶避雷带 即可 。当避雷装置 电站接地装置一般都采取防腐措施 ，但方
电缆敷设等 对光电站设计施工运行影响 比 ： 几个方面对 光伏 电站的电气系统设计进行
讨 。
伏 电站电气主接线 设计
电气主接 线设计应根 据 电站 的装 机规模 、 ｌ 阵列布置、接入系统方式、场站布置及设
：
本身的防腐 特征。按照满 足热稳 定要求的扁钢 最小截 面计算 ，如无 当地土壤 腐蚀率 时 ，按 已有工程经验 考虑每 年平均腐蚀 ０ ． １ ｍｍ，截面