光伏发电防雷避雷设计方案

胜力通防雷www:太阳能发电站综合防雷设计方案山西胜力通防雷技术有限公司2016-6-25一、光伏电站防雷的重要性目前，人类科学技术的发展已经进入高信息化的发展阶段。 由于近年来太阳能发电系统的数量、规模和应用规模的扩大，为了确保太阳能发电系统的安全可靠运行，太阳能发电系统的防雷设计也越来越受到重视，系统中的微电子设备设备具有绝缘强度低、耐过电压等致命弱点，造成了雷击轻便是这些电子系统的运行中断，设备永久性破坏的重要因素是这些系统必须实时运行的后续工作中断带来的不可估量的直接和间接的巨大经济损失和影响。 因此，必须根据太阳能光伏系统的特点，合理设计出可靠的防雷方案。二、太阳能发电系统的雷电防护太阳能发电和太阳能发电系统的基本构成包括太阳能电池方阵、直流配电盘、交流配电盘和逆变器等。 太阳能电池方阵的支架采用金属材料，占有广阔的空间，一般设置在建筑物的天花板或开放地，在发生雷暴时尤其容易被雷击破坏。 太阳能电池模块和逆变器价格较高，为了避免雷击和电涌引起的经济损失，需要有效的雷电和电涌保护。 太阳能发电和网络发电厂防雷的主要措施如下三、方案设计依据：(1) 建筑物防雷设计规范 (2010版) GB50057-2010(2) 交流设备接地装置 DL/T621(3) 雷电电磁脉冲的防护 IEC 6I312(4) 过电压保护器 IEC 61643(5)根据本工程相关岩土工程勘察报告(6) 低压配电设计规范 GB 50054-95(7) 工业与民用电力装置的过电压保护设计规范 GBJ 64-83(8) 电子设备雷击保护导则 GB 7450-87(9) 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB 50169-92(10) 建筑物防雷 IEC 61024(11) 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2012四、方案设计1 .外部直击雷防雷设计内容：所谓雷击防护，是由避雷针(或者避雷带、防雷网、避雷针塔)、引下线和接地系统构成的外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起的火灾事故和人身安全事故的0级保护区外部被被动保护，主要有避雷针(网、线、带)和接地装置(接地线、接地极)。具体的实施方法：光伏设备已安装在建筑物顶部时，必须考虑现有的外部防雷系统。 如果光伏发电设备在保护范围内，就不需要追加外部防雷系统，相反，需要追加外部防雷系统，避雷针的配置考虑到光伏发电设备在保护范围内，需要防止影子投影到光伏发电模块上。 良好的接地必须减少接地电阻，将雷电流导入大地，减少接地电位，各接地装置通过接地列相互连接，防止接地电位的反击。 独立避雷针(线)必须设置独立的集中接地装置，接地电阻必须在10以下。 低压电力设备接地装置的接地电阻不得超过4。 光伏设备的接地系统设计为环状接地极(水平接地电极)，建议网络的大小为20m20m。 固定的金属支架每隔大约10m连接到接地系统。 太阳能发电设备和建筑的接地系统要用镀锌钢相互连接，在焊接处也要进行防腐处理。 由此，能降低总接地电阻，在相互网状缠绕连接的接地系统中形成同电位面，能显着降低雷电在各地线之间产生的过电压。 水平接地极至少敷设在0.5m深度的土壤中(距冻土层0.5m的深度)，用十字夹相互连接成网格状。 同样，土壤中的连接部分必须用耐腐蚀带包起来。2 .等电位连接：实现各金属物体间的等电位，防止相互闪络和破坏。 防雷系统的重要部分是太阳能光伏发电系统的所有金属结构和设备箱连接接地。具体办法如下：太阳能电池组件、支架和设备的外壳直接与等电位系统连接，直流和交流电缆通过安装浪涌保护器间接地与等电位系统连接。 为了防止部分雷电流侵入建筑物，光电元件框架的接地孔用BVR-1x6铜绞线各穿过一根，车站内的所有设备(主要是光电元件及其附件，包括模块支架)都用dl 按照T621 交流电气装置接地的要求必须可靠地接地的光伏方阵区域内的相邻部件间、相邻矩阵间必须通过接地线连接，最终与主接地网连接。3 .屏蔽：实现与建筑物、线路和设备外部的电磁屏蔽隔离，防止电磁脉冲和感应高电压。 屏蔽在雷在系统附近的大地放电，雷云通过附近时，通过降低电磁场与系统输电线的相互作用来保护系统。具体的实施方法如下采用了密封的导电性外壳层、采用同轴套管或内通电缆的缆车，或者在电缆槽上在电缆上铺设高露出保护线等方式。 屏蔽装置的外壳请连接到设备的接地线上。4 .浪涌保护：通过在带电电缆上安装浪涌保护器，减少浪涌和雷电过电压对设备的损害。 太阳能发电系统的雷浪涌侵入路径除太阳能电池方阵外，还有配电线、接地线等具体的防护措施：1 .每个光电元件阵列在直流防雷歧管内都有直流浪涌对策保护装置。2 .在控制室内的直流防雷配电板上设置直流防浪涌保护装置。3 .在并行存取控制盘上安装浪涌保护器，防护沿着连接电缆侵入的雷波。 为了防止浪涌保护器故障时引起电路短路，需要在浪涌保护器的前端串联连接断路器和保险丝，过电流保护器的额定电流不得超过浪涌保护器产品说明书中推荐的过电流保护器的最大额定值。4 .太阳能电池的正方阵设置在继电保护范围内时，太阳能电池的正方阵必须设置在LPZ0B区域内，配电设备和逆变器必须设置在LPZ1区域内。 因此，必须在逆变器的直流输入侧配置直流电源浪涌保护器(图5所示)。 直流电源浪涌保护器可以选择直流配电系统专用的浪涌保护器，还可以选择交流配电系统的浪涌保护器，用换算式Vdc=1.414 Vac计算。作为一级浪涌保护应该选择开关型浪涌保护器释放放大的雷电流，直流浪涌保护器的主要技术参数应满足以下要求：额定放电冲击电流Iimp 5kA(10/350s )。 逆变器和并联站点之间必须设置二级电源避雷器。 可选的耐压限制型电涌保护器，具体型号必须根据工作电压和现场情况决定。 综合采用以上措施，可以逐步降低雷电流，最终将设备控制在可承受的电压范围内。 许多实践证明这些措施是非常有效的。5、光伏电站项目防雷环境预警监控系统的结构6、防雷接地系统：接地是防雷的重要组成部分，本工程在山地地形，保护接地、工作接地和过电压保护接地采用一个综合接地网。 其接地装置的接地电阻值优选在0.5以下，为了更好地使雷电流流入大地，为了保证太阳能电站的接地电阻值，我们将水平接地体配置在明亮、外缘闭合的环状接地网上。 这次设计了我们接地体的具体位置和引线的具体路线，施工时根据设计图纸和防雷规范尽量减少引线的长度。 通过增大导线的载置面，减小下线的长度，尽可能地减小接地导线的电阻值。具体的实施方法：1、水平接地带采用-60X6mm热镀锌平钢，使山地地形变得明亮，能变暗时需要变暗0.8m。 接地带的边缘角被配置成圆弧状。 垂直接地极采用50、长2.5m的热镀锌钢管。 接地体与建筑物之间的距离不超过1.5米，光伏矩阵区域内的相邻部件间、相邻矩阵间必须通过接地线连接，2点以上与主接地网连接。 焊接站防腐处理系统接地电阻的电阻值R0.5，在实测电阻不满足要求的情况下，能够增加垂直接地体，能够采取扩大接地网面积、降低电阻等措施。 在频繁出入的通道上，必须铺设碎石、沥青路面或“檐式电阻率的路面结构层(即路面上铺碎石、沥青)作为安全措施”的均压带，本工程中建议高度为10，水平接地体通过时用80镀锌钢管进行保护2、防雷接地系统施工图纸：五、产品说明1 .光伏电涌保护器本系列光伏专用浪涌保护器适用于光伏集电箱、直流配电板、光伏发电站的配电和控制系统，主要设置在电气系统各级配电板上，对直击雷、感应雷和操作过电压等抑制过渡过电压振幅，释放出放电浪涌能量，保护电气设备。产品功能插拔设计，可更换带电，容易维护内置散热设计，安全性能高，没有飞轮指示窗的绿色显示正常，变成黑色的显示故障，促进更换，清晰易懂可以选择远程监视接口，实现远程监视电压保护水平低，流通容量大，性能稳定产品符合： GB18802.1-2011 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第一部分：性能要求和试验方法、YD/T1235.2 通信局（站）低压配电系统电涌保护器测试方法。技术参数产品形式GPU1-ZS48GPU1-ZS500GPU1-ZS1000额定工作电压Un(V)DC485001000最大持续工作电压Uc(V)DC857501450标称放电电流In(8/20)KA102020最大放电电流Imax(8/20)KA204040提高电压保护电平(kv )保护等级IP20IP20IP20温度范围-4085-4085-4085阻燃等级V0V0V0接线能力6-35mm26-35mm26-35mm2相对湿度8895 %8895 %8895 %高度4000m米4000m米4000m米远程遥控器接点设定设定设定安装方法35mmTH指南35mmTH指南35mmTH指南2 .太阳能防雷箱本系列太阳能防雷箱能满足高效、高可靠性的特别设计要求，维护方便，能与太阳能转换器相结合，构成完整的太阳能发电系统的解决方案。 适用于太阳能直流配电和控制系统，太阳能发电系统发电量的统计、防雷保护设置在太阳能发电系统的汇合侧。产品功能满足户外设置的使用要求，保护等级达到IP65可以连接1-16号太阳能电池串，各自的电流可以达到6-63A与最大光串联连接的开路电压值可以达到1000V各光串联列具有防止二极管逆连接的功能具有光伏专用的交流直流防雷保护。技术参数产品形式GPU1-AS48GPU1-AS300GPU1-AS500GPU1-AS690GPU1-AS1000直流输入电压48v直流V DC500V DC直流690V DC直流1000V DC直流交流输出电压220V/380V AC交流220V/380V AC交流220V/380V AC交流220V/380V AC交流220V/380V AC交流直流输入电流6-63A6-63A6-63A6-63A6-63A交流输出电流6-63A6-63A6-63A6-63A6-63A直流输入电路1-161-161-161-161-16交流输出电路1-161-161-161-161-16交流直流防雷保护有。有。有。有。有。防雷故障指示有。有。有。有。有。保护等级IP65IP65IP65IP65IP65电力测量设定设定设定设定设定温度范围-4085-4085-4085-4085-4085最大接线能力25毫米225毫米225毫米225毫米225毫米2相对湿度8895 %8895 %8895 %8895 %8895 %高度3000m米3000m米3000m米3000m米3000m米3 .光伏发电防雷智能歧管本系列光防雷集电箱连接光发电阵列和逆变器，在实现集电功能的同时，还提供防雷、防反射和过电流保护，监控光发电阵列的单串联电流、集电电压和箱温度、防雷器的状态、断路器的状态等数据。 适用于太阳能发电系统的太阳能电池阵列集配电、高性能电子部件组装方式保证了设备的安全运行，降低了使用中的发电电力损失，提供了生产额。产品功能箱体采用优质冷轧钢板，一体成型，焊接点少，结构安全，可靠性高，有足够的机械强度，保护等级达到IP65。 根据需要，可以选择悬挂式、卧式等安装方式，满足室外安装的要求采用国际知名品牌的直流断路器、保险丝、浪涌保护器，保护过电流、过电压、雷浪涌可以选择四路、八路、十二路、十四路、十六路的多种标准，其他标准可以定制。 每条路各配置一套正、负光伏发电专用保险丝。采用光伏专用高压电涌保护器，实现了正极对地、负极对地、正负极之间的全保护，工作电压达到直流1000V集成智能监控模块用集成传感器穿孔方式进行测量，测量设备和电气设备完全隔离，有效地提高发电效率，保证设备的安全歧管的测量模块可以监视各系列组件的电流、总线母线电压、罐温度、电涌保护器的状态、保险丝的状态等歧管测量模块具有数据显示功能，能在当地显示电流、电压、温度、设备地址等信息有标准RS-485串行通信，用标准Modbus通信协议将状态、数据上传到监