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雷击对光伏厂的影响以及预防有哪些?

--光伏电站对雷电预防的方法

供稿:中国工控网 2016/8/3 15:54:49

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  • 关键词: 光伏厂
  • 摘要:针对雷电对光伏电场区造成的巨大影响,一般采用等电位链接、隔离法和加装保护器等三种方法避免雷电可能会造成的危害

雷击对光伏厂的影响以及预防

雷击有直击电、雷电感应和雷电波等三种入侵方式。直击电就是地面与带电云间产生的放电反应,其电压在瞬间可能达到上万伏。电流可达几十安培.破坏性相当强。因为其是被雷云瞬间释放,能量巨大。雷击很容易破坏室内安装的太阳电池。还会对周围的设备造成不同程度上的损坏,影响巨大。针对雷电对光伏电场区造成的巨大影响,一般采用等电位链接、隔离法和加装保护器等三种方法避免雷电可能会造成的危害。

在现阶段防雷措施中,最为有效也是最为广泛的方法就是把电气设备金属部件与大地相连。接地系统由四部分组成.即接地设备、接地体、引入线和大地。良好接地是防雷措施成功的重要基础。主要的接地方式有以下三种。

1.共体接地

接地体具体安装过程是在地上挖一个直径约750px的洞.并且在洞底铺设一些食盐,再将接地体放人其中。使用PVC管罩住接地体,然后把接地体周围的空隙使用泥土进行填满并压实。最后在上面放上碎石子进行浇水加固。使用同样的方法将其他接地体接地。形成等腰三角形的布局,再使用35mmz的铜线连接。形成光伏电场内部的一个接地体。

这种接地可以使光伏发电场所有的金属部件有效接地。这种方法还不需要埋设很多个接地体就可以解决接地问题。而且还有效地把电阻值控制在4n以内。光伏电场中所有设备的金属壳、避雷装置以及电池板的金属架、逆变器等众多设备都能直接连在同一个接地体上。在没有雷击现象发生时可以单纯作为接地保护和零线。一旦发生雷击时就可以当作防雷接地装置使用。

2.单体接地

一些区域内由于地理环境的影响。光伏电场内部的电杆经常会遭受到雷击。并且雷击的位置相对固定,不会发生移动。针对这些特殊的电杆,要单独安装避雷装置。埋设相应的接地体,就可以有效防止雷击现象的发生,接地体通常会使用长度约2m的镀锌角钢或扁钢。

3.组合接地

组合接地由多个接地体组成.通常以环形或方形放射状以及其他形式进行安装布局。接地体成环形布置时,要保证环线不能有开口,这是为了降低相互屏蔽作用。两个相邻接地体之间的实际具体不能小于3m。接地体的上端要使用镀锌的角钢加固,距离地面要小于1m。

4.防雷击电磁脉冲

雷击电磁脉冲没有直击雷强烈,但是发生概率却非常高,目前常采用的防护措施主要有等电位连接、屏蔽和加装电涌保护器。为了减小不同金属物之间的电位差和故障电压危害,太阳能电池板的四周铝合金边框和金属支架,控制器、汇流箱、逆变器的金属外壳,金属管(槽)线缆的金属屏蔽层及避雷带等应根据GB50057的规定采取良好的等电位连接措施。

为减少电磁干扰,太阳能电池板的入户线路应以合适的路径敷设并做好线路屏蔽。线缆应选用有金属屏蔽层的电缆并穿金属管敷设。在防雷区界面处电缆金属屏蔽层及金属管(金属管应两端接地)应做等电位连接并接地。入户线路和防雷连接线需分开敷设,保持最小平行间距1m,最小交叉间距0.3m。为了防止雷击电磁脉冲产生的过电压及过电流经入户线路侵入损坏室内的光伏发电设备,对光伏发电系统的线缆应加装多级防浪涌保护装置进行防雷保护。

首先,应该在太阳能电池方阵的直流输入线路安装直流避雷器,根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10kA适配的SPD该浪涌保护器内部应包括差模滤波器,以帮助消除线路上传导的电磁干扰,在光伏电站的交流输出供电线路上安装交流避雷器。

其次,由于控制器和逆变器均为价格昂贵的设备,应在控制器和逆变器内安装第2级的电源浪涌保护器,使其具有防雷保护功能。如果逆变器输出到一些较重要的负载设备,还应该在逆变器输出端安装第3级电源浪涌保护器。电源系统和电子系统安装多级SPD时还需考虑多级匹配问题。

结论

雷电会对建筑物及电气设备造成严重破坏。在独立光伏电站的防雷设计中。应当选择合理的设计方案,采取有效的措施.做好独立光伏电站的防雷设计。防止直击雷、感应雷、雷电波对独立光伏电站设备的破坏,这样才能保证独立光伏电站长期稳定、安全、可靠地运行,为用户提供优质的电能。

 

审核编辑(王雪)
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