光伏发电防雷避雷设计方案.doc

太阳能光伏电厂综合防雷 设计方案 山西捷力通防雷科技有限公司 2016-6-25 一、光伏电厂防雷重要性 在当今人类科学技术的发展已进入了高信息化的发展阶段。基于近些年来太阳能光伏发电系统的数量、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，对于系统中微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏；重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断瘫痪所造成的不可估量的直接与间接的巨大经济损失和影响。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。 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： 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：就是由避雷针（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）。 具体实施方法： 当光伏设备放置在已经建成的建筑物顶部时，应考虑到原有的外部防雷系统。如果光伏设备处于保护范围内，可以不用另加外部防雷系统，反之则要另加外部防雷系统，避雷针的布置需要既考虑光伏设备在保护范围内，又要尽量避免阴影投射到光伏组件上。良好的接地使接地电阻减小，才能把雷电流导入大地，减小地电位，各接地装置都要通过接地排相互连接以实现共地防止地电位反击。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。低压电力设备接地装置的接地电阻，不宜超过4Ω。光伏设备的接地系统设计为环形接地极（水平接地电极），建议网络大小为20m×20m。固定的金属支架大约每隔10m 连接至接地系统。太阳能光伏发电设备和建筑的接地系统通过镀锌钢相互连接，在焊接处也要进行防腐防锈处理，这样既可以减小总接地电阻又可以通过相互网状交织连接的接地系统可形成一个等电位面，显著减小雷电作用在各地线之间所产生的过电压。水平接地极铺设在至少0.5m 深的土壤中（距离冻土层深0.5m），使用十字夹相互连接成网格状。同样，在土壤中的连接头必须用耐腐蚀带包裹起来。 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。 具体的做法是： BVR-1x6铜绞线逐个跨接，直至两边边缘与支架的连接螺栓用线鼻可靠固定，站内所有设备（主要为光伏组件及其附件，包括组件支架）均应按DL/T621《交流电气装置接地》要求可靠接地；光伏方阵区内相邻组件间、相邻矩阵间均需通过接地线相连，并最终与主接地网连接。 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。 具体的实施方法是： 采用密封的导电壳层、同轴外套或内通电缆的电缆管，或者在电缆沟中电缆上面敷高裸露保护线等方式。屏蔽装置的外壳应连接到设备地线上。 4. 浪涌保护：通过在带电电缆上安装浪涌保护器实现，减少