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光伏發(fā)電站防雷裝置檢測(cè)

發(fā)布時(shí)間：2021-12-11 355

　　隨著環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重，我國(guó)越來(lái)越重視清潔能源的開發(fā)和利用，太陽(yáng)能以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)，太陽(yáng)能光伏發(fā)電在21世紀(jì)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要地位，不僅取代一些常規(guī)能源，還將成為世界能源供應(yīng)的主體。

　　國(guó)家現(xiàn)在也在大力支持光伏發(fā)電站的建設(shè)，根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，中國(guó)力爭(zhēng)使太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.8GW(百萬(wàn)千瓦)，到2050年將達(dá)到600GW(百萬(wàn)千瓦)。

　　然而，由于本身特點(diǎn)和所處地理環(huán)境等原因，光伏電站極易遭受雷擊，造成設(shè)備損壞和停電事故，甚至威脅人身安全，為了防止或減小雷擊事故的發(fā)生，就必須有完善的雷電的防護(hù)裝置和措施，而只有通過(guò)防雷裝置檢測(cè)才能判定雷電防護(hù)裝置是否完好。光伏發(fā)電站防雷裝置檢測(cè)過(guò)程中的要點(diǎn)和應(yīng)注意的問(wèn)題。

　　1、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)

　　光伏并網(wǎng)發(fā)電原理：太陽(yáng)能組件通過(guò)串并聯(lián)組成光伏陣列，光伏陣列將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成直流電能，通過(guò)直流配電柜匯流、逆變器逆變、變壓器升壓后，連接中壓或高壓電網(wǎng)，電力由電網(wǎng)統(tǒng)一分配。光伏電站一般由兩部分構(gòu)成，即光伏陣列區(qū)和升壓站。

　　1.1光伏陣列區(qū)

　　主要包括：①光伏陣列或光伏方陣，是由多個(gè)光伏組件或光伏板在機(jī)械與電氣上以一定方式組裝而成并且具有固定的支撐結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的直流發(fā)電單元；②光伏匯流箱，將若千個(gè)光伏組件輸出線路有序連接、具有匯流功能的連接箱體，匯流箱內(nèi)部還會(huì)安裝熔斷器、電涌保護(hù)器等保護(hù)器件；③箱式逆變器，箱內(nèi)包含直流配電柜、逆變器柜、交流配電柜以及通訊機(jī)柜等；④箱式變壓器，主要功能是將逆變器輸出的交流電進(jìn)行升壓，以便將電能傳輸?shù)缴龎赫尽?/div>

　　1.2升壓站

　　一般包括：①主控室(繼保室)；②變電裝置(主變壓器、無(wú)功補(bǔ)償裝置及室外刀閘門形構(gòu)架等；③配電室(高壓配電室、低壓配電室、GIS室等)；④其他附屬設(shè)施及生活設(shè)施等。

　　2、檢測(cè)前期準(zhǔn)備工作

　　2.1前期現(xiàn)場(chǎng)勘查、查閱圖紙

　　利用早期現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和查閱圖紙，對(duì)光伏電站結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備初步了解，以確定檢測(cè)內(nèi)容和方式。

　　2.2制定作業(yè)指導(dǎo)書

　　依據(jù)前期勘察，結(jié)合光伏電站的防雷檢測(cè)要求，制定詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書。

　　2.3勞動(dòng)保護(hù)和安全

　　應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)準(zhǔn)備安全帽、防靜電工作服、絕緣手套等勞保用品，以保障檢測(cè)人員人身安全；進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前檢測(cè)人員應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)安全管理的規(guī)定。

　　3、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

　　光伏陣列區(qū)光伏電站檢測(cè)主要檢測(cè)內(nèi)容包括光伏陣列區(qū)內(nèi)直擊雷防護(hù)裝置檢測(cè)、陣列區(qū)等電位連接檢測(cè)、陣列區(qū)電涌保護(hù)器檢測(cè)，升壓站防雷裝置檢測(cè)。其中陣列區(qū)光伏陣列組件直擊雷防護(hù)利用組件自身金屬支架進(jìn)行接閃和引下，所以檢測(cè)中陣列組件直擊雷防護(hù)接閃與引下裝置檢測(cè)能夠和陣列區(qū)內(nèi)等電位連接檢測(cè)一同進(jìn)行。

　　3.1光伏陣列區(qū)接地電阻測(cè)試

　　光伏電站光伏陣列區(qū)主要包括光伏陣列、逆變器柜、變壓器柜等，陣列區(qū)內(nèi)所有設(shè)備共用一個(gè)地網(wǎng)，該地網(wǎng)一般由人工接地體和自然接地體共同組成。參照一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和光伏電站相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，光伏陣列區(qū)接地電阻值不應(yīng)大于4歐姆，在實(shí)際檢測(cè)中還應(yīng)參考電站設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地網(wǎng)接地電阻值的要求，若圖紙要求更高，則應(yīng)按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行檢測(cè)。

　　為提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)量陣列區(qū)地網(wǎng)接地電阻值應(yīng)使用測(cè)試電流比較大的《大型地網(wǎng)接地電阻測(cè)試》儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量方法采用三極法。為了更準(zhǔn)確地找到實(shí)際零電位區(qū)，可把電壓極沿測(cè)量用電流極與被測(cè)接地裝置之間連接線方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離約為dGC的5%。如果測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差不超過(guò)5%，則可以把中間位置作為測(cè)量用電壓極的位置。

　　在實(shí)際測(cè)量中，由于光伏陣列區(qū)占地面積比較大，周邊的地理環(huán)境也比較復(fù)雜，dGC取(4~5)D值會(huì)比較困難，此時(shí)如果接地裝置周圍的土壤電阻率較均勻，dGC可以取2D值，而dGP取D值；當(dāng)接地裝置周圍的土壤電阻率不均勻時(shí)，dGC可以取3D值，dGP值取1.7D值。

　　3.2光伏陣列區(qū)等電位

　　為了避免雷電波入侵與人身電擊事故，光伏陣列區(qū)內(nèi)所有正常不帶電設(shè)備金屬外殼和構(gòu)筑物金屬部件均應(yīng)直接或通過(guò)等電位端子與地網(wǎng)進(jìn)行可靠連接。陣列區(qū)內(nèi)設(shè)備和構(gòu)筑物金屬部件包括變壓器、逆變器及附屬設(shè)備金屬外殼、匯流箱金屬外殼、光伏組件金屬支架、太陽(yáng)能電池板金屬邊框等。

　　箱式變壓器、箱式逆變器外殼應(yīng)就近與地網(wǎng)可靠連接，變壓器和逆變器內(nèi)設(shè)備和外殼電氣接；每排光伏組件的金屬固定構(gòu)建之間均應(yīng)電氣連接，金屬固定件應(yīng)與接地裝置電氣連接；匯流箱、鎧裝線纜屏蔽層、太陽(yáng)能電池板金屬邊框均應(yīng)與光伏構(gòu)件電氣連接。

　　以上各連接部件的材料和最小截面積應(yīng)符合GB50057-2010表5.1.2條的要求；作為接閃器的光伏組件金屬邊框材料和最小尺寸英符合GB50057-2010表5.2.1的規(guī)定。

　　3.3光伏陣列區(qū)電涌保護(hù)器

　　為了防止雷電過(guò)電壓或者其他故障過(guò)電壓沿輸電線路對(duì)各設(shè)備造成損壞，應(yīng)在以下位置安裝電涌保護(hù)器(SPD)進(jìn)行防護(hù)：光伏匯流箱內(nèi)安裝直流電源SPD；箱式逆變器內(nèi)逆變器直流輸入端(即直流配電柜）安裝直流電源SPD，逆變器交流輸出端（即交流配電柜）安裝交流SPD；箱式變壓器內(nèi)低壓柜應(yīng)安裝交流電源SPD。

　　安裝在匯流箱內(nèi)的電源SPD應(yīng)選用Ⅱ類試驗(yàn)的電涌保護(hù)器，SPD每一模標(biāo)稱放電電流In值應(yīng)根據(jù)光伏電站規(guī)模確定，大于30MWP的大型電站ln值不應(yīng)小于20kA，小于30MWP且大于1MWP的中型電站ln值不應(yīng)小于15kA，小于1MWP的小型電站ln值不應(yīng)小于10kA；SPD電壓保護(hù)水平Up值應(yīng)根據(jù)匯流箱額定直流電壓Un確定，當(dāng)Uns60V時(shí)，Up應(yīng)不大于1.1kV，當(dāng)60V

　　檢測(cè)過(guò)程中除檢查電源SPD參數(shù)是否符合要求外，還應(yīng)檢查以下內(nèi)容：對(duì)SPD進(jìn)行外觀檢查： SPD的表面應(yīng)平整，光潔，無(wú)劃傷，無(wú)裂痕和燒灼痕或變形，SPD的標(biāo)志應(yīng)完整和清晰； SPD安裝工藝，連接導(dǎo)體的材質(zhì)與導(dǎo)線截面，連接導(dǎo)線的色標(biāo)，連接牢固程度等；檢查安裝在電路上的SPD限壓元件前端是否有脫離器，如SPD無(wú)內(nèi)置脫離器，則檢查有沒有過(guò)電流保護(hù)器。

　　3.4升壓站檢測(cè)

　　升壓站建構(gòu)筑物及設(shè)備應(yīng)公用接地裝置，使用大型地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量方法與光伏陣列區(qū)相同。接地電阻值如果無(wú)特殊要求不應(yīng)大于4歐姆，如果圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有更高要求，則按圖紙要求檢測(cè)。

　　升壓站內(nèi)主控室、配電室、室外變電裝置等應(yīng)設(shè)置直擊雷防護(hù)裝置，檢測(cè)中應(yīng)檢查接閃器、引下線等裝置材料規(guī)格，保護(hù)范圍、安裝質(zhì)量等是否符合GB50057-2010相關(guān)規(guī)定；主控室、配電室內(nèi)設(shè)備、機(jī)柜等應(yīng)就近與等電位端子或接地母線進(jìn)行可靠電氣連接，室外變電裝置應(yīng)可靠接地。

　　主控室低壓配電系統(tǒng)應(yīng)安裝電源SPD進(jìn)行防，SPD安裝位置、數(shù)量、參數(shù)選擇以及安裝工藝要求應(yīng)符合GB50057-2010第6.4章的規(guī)定。

　　4、小結(jié)

　　光伏發(fā)電是以各具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，隨著社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展，將有更多的光伏發(fā)電站進(jìn)入我們的視野，雷電作為對(duì)光伏電站威脅最大的自然災(zāi)害之一，我們不容忽視，對(duì)光伏電站的防雷檢測(cè)工作更應(yīng)嚴(yán)格、仔細(xì)，檢測(cè)中應(yīng)對(duì)光伏電站的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)充分了解，掌握光伏電站的防雷檢測(cè)部位及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　中科檢測(cè)除了有開展光伏電站的防雷檢測(cè)之外，還提供潔凈度檢測(cè)、毒理檢測(cè)、可靠性測(cè)試等服務(wù)，中科檢測(cè)的分析技術(shù)已幫助眾多世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)解析了諸多未知的疑問(wèn)，從而幫助他們快速找到改進(jìn)和提高的方向。

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