深圳雷盾防雷大型并網(wǎng)光伏發(fā)電站防雷解決方案
雷電對大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響:
雷電對大型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的危害主要分為三種類型:即直擊雷、感應(yīng)雷和地電位反擊。
直擊雷:是雷云與地面設(shè)備或線路之間的強(qiáng)烈放電,雷電流通過被擊物體時,將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和力效應(yīng),相伴的還有電磁效應(yīng)和對附近物體的閃絡(luò)放電。而太能能電池板大多是安裝在室外屋頂或空曠的地方,所以雷電很可能直接擊中太陽能光伏發(fā)電陳列的電池板或支架以及輸電線路,造成設(shè)備的損壞甚至發(fā)生熔化和燃燒現(xiàn)象。
感應(yīng)雷:雷電放電時會在附近的導(dǎo)體上產(chǎn)生靜電效應(yīng)和電磁感應(yīng),它能使金屬部件之間產(chǎn)生火花嚴(yán)重時可引起火災(zāi),從而會損害在太陽能電池板與控制器或者是逆變器、控制器、電源分配單元、交流負(fù)載等電氣設(shè)備。
地電位反擊:在有外部防雷保護(hù)的太陽能供電系統(tǒng)中,由于外部防雷裝置將雷電引入大地,從而導(dǎo)致地網(wǎng)上產(chǎn)生高電壓、高電壓通過設(shè)備的接地線進(jìn)入設(shè)備,從而損壞控制器、逆變器或者是交、直流負(fù)載等設(shè)備。
大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷設(shè)計依據(jù):
大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷與一般建筑電氣的防雷即有區(qū)別又有相關(guān)性,因此要根據(jù)大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電站的特點(diǎn)來合理設(shè)計可靠的防雷方案。
大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電站的雷電風(fēng)險評估:主要遵循 IEC 62305-2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)雷擊風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雷電風(fēng)險方面的評估。
設(shè)計依據(jù):根據(jù)國標(biāo)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷設(shè)計
大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷措施:
1、直擊雷的防護(hù)
對于大型集中式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)來說,由于其光伏設(shè)備大量集中的暴露在戶外并占用大量戶外空間,因此在雷暴發(fā)生時極易受到雷電的威脅。為了保證裸露在室外的太陽能電池板不被直接雷擊損壞,根據(jù)國標(biāo)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計規(guī)范》的要求,應(yīng)對其進(jìn)行直擊雷防護(hù)裝置的設(shè)置,具體措施如下:
A、接閃器:通常是由攔截閃擊的接閃桿(俗稱避雷針)、接閃帶、接閃線、接閃網(wǎng)以及金屬屋面、金屬構(gòu)件等組成。
B、引下線:用于將雷電流從接閃器傳導(dǎo)至接地裝置的導(dǎo)體。
C、接地地網(wǎng):接地體和接地線的總合,用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地。
在安裝和設(shè)置避雷針時,應(yīng)充分考慮避雷針保護(hù)范圍是否可以覆蓋所有光伏設(shè)備,其計算方法應(yīng)根據(jù)滾球法來計算避雷針的保護(hù)范圍和高度,同時對于良好的接地可使接地電阻減小,這才能把雷電流導(dǎo)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。
避雷針:可選用深圳雷盾避雷針。
2、感應(yīng)雷的防護(hù)
由于雷電放電和上游電源系統(tǒng)的開關(guān)操作引起感性或容性的耦合電壓及雷電引起的電涌可能會損壞光伏模塊和逆變器,而大型集中式并網(wǎng)光伏設(shè)備中的電子元件通常較為敏感,設(shè)備的維護(hù)和修理成本較高,因此有效的電涌保護(hù)是必不可少的。依據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計規(guī)范》,通過在帶電電纜上安裝浪涌保護(hù)器,來減少電涌和雷電過電壓對設(shè)備造成損壞。具體可采取以下防護(hù)措施:
A、電涌保護(hù)
直流側(cè)(匯流箱/直流屏):在逆變器的每路直流輸入端裝設(shè)浪涌保護(hù)裝置
大型分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可選:雷盾LD-FF40/1000/3P光伏專用電源防雷器
小型分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)可選:雷盾LD-DC24/20 直流24V電源防雷器、LD-DC48/20 48VDC直流48V電源防雷器
交流側(cè)(交流屏):在接入控制柜中安裝浪涌保護(hù)器,以防護(hù)沿連接電纜侵入的雷電波。
單相可選:雷盾LD-DY40/C/2 40KA單相電源防雷器
三相可選:雷盾LD-DY40/C/4 40KA三相電源防雷器
為防止電涌保護(hù)器脫扣而使防雷失效可選用:雷盾LD-CHZ220 單相自動重合閘
B、防地電位反擊:采用等電位連接,防止互相之間發(fā)生閃絡(luò)或擊穿。具體來說就是,在太陽能電池組件和金屬支架及設(shè)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(hù)器間接接到等電位系統(tǒng)上。
C、電磁屏蔽:在建筑物、線路和設(shè)備對外界的電磁屏蔽隔離,防止電磁脈沖和感應(yīng)高電壓。屏蔽可以采用密封的導(dǎo)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設(shè)高裸露保護(hù)線等方式,屏蔽裝置的外殼應(yīng)連接到設(shè)備地線上。