光伏发电系统的雷电防护设计浅析.doc

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1、光伏发电系统的雷电防护设计浅析【摘要】本文分析光伏发电系统雷电防护的一般设计方向，并根据分析提出实用、经济的雷电防护方案要求。【关键词】光伏发电系统防雷措施中图分类号：TM61文献标识码：A引言我国是世界上为数不多的儿个以煤炭为主的能源消费国家，煤炭消费的比重虽然这几年有一定程度的下降，但目前还是超过了65%,能源消费结构不合理。同时中国的能源消费从整体上讲还属于粗放型能源利用方式，与现代集约经济发展的要求存在很大的差距。因此，从长远来看，包括太阳能在内的新能源和可再生能源将大力发展，以逐步改善以煤炭为主的能源结构，促进常规能源资源更加合理有效地利用

2、，使我国能源、经济与环境的发展相互协调，实现可持续发展目标已成为国家战略。国家计委、国家科委、国家经贸委制订的《1996-2010年新能源和可再生能源发展纲要》则进一步明确，要按照社会主义市场经济的要求，加快新能源和可再生能源的发展和产业建设步伐。2011-2015年，我国将大规模推广应用新能源和可再生能源技术，使新能源和可再生能源的开发利用量达到4300刀吨标准煤，占我国当时商甜能源消费总量的2%。国家能源法也明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。因此，积极开发利用可再生能源，替代部分煤电，减轻能源对外依靠的压力，对改善我国能源结构和走能

3、源可持续发展的道路是十分必要的。对“十二五”末光伏产业发展的估计：2015年中国太阳电池年产量至少达到50GWp,占全球产量的50%以上；屮国国内光伏市场发展速度将在政策扶持下快速发展，但会保持一定节奏，直至实现用户侧平价上网；2015年国内累计装机量目标如定在15GW,实际装机有可能超过该冃标；如果国内安装量保持在年平均增长50%左右,2020年完全可以实现50GW的目标。如果要实现100GW的更高目标，年平均增速需保持在60%以上。光伏电站工程的实施则是诠释优化能源结构和相应国家号召的一个很好的实例。木文从光伏发电系统防雷的必要性、可行性和需要采

4、取的雷电防护措施和要求论述，希望可以对此行业的雷电防护有一定的帮助。1・光伏发电系统的组成与分类光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。一般将光伏系统分为独立发电系统和并网发电系统。如果根据光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型，对光伏供电系统进行比较细致的划分，可将光伏系统分为如下六种类型：小型太阳能供电系统(SmallDC)；简单直流系统(SimpleDC)；大型太阳能供电系统(LargeDC)；交流、直流供电系统(AC/DC)；并网系统(Ut订ityG

5、ridConnect)；混合供电系统(Hybrid)；并网混合系统。。2.光伏发电系统雷电防护方面存在的隐患和简单原因分析光伏产业是一个新兴的环保产业，它自身的雷电防护还未有一个完整的体系。目前大家还依然按照常规的雷电防护方法进行雷电防护设计。在这其中光伏发电系统的防雷减灾工作存在一系列问题。光伏产业的开发商们和项冃操作者对雷电灾害的防范意识薄弱，总爱走擦边球路线，存在侥幸心里。防雷工程未完全考虑到该行业的一些特殊性，按照常规雷电防护进行设计施工。防雷工程中的防雷产品质量参差不齐，为了减少成本投入使用一些劣质产品。防雷基础理论和应用理论的研究工作刚刚

6、起步，还未完善。防雷工程后期部分防雷措施不能很好的发挥防雷作用，主要是由于后期维护未正常进行。3.光伏发电系统雷电防护一般措施和要求3.1现以太阳能光伏电站为例进行分析，太阳能光伏电站为三级防雷建筑物，雷电防护等级为C级。3.1.1太阳能光伏电站防雷和接地涉及到以下的方而:尽量避免将光伏电站建筑在雷电易发生的和易遭受雷击的位置进行建设；尽量避免避雷针的投影落在太阳电池组件上。适当的条件下可不单独设避雷针，以太阳能电池组件的金属框架作为接闪器；防止雷电感应：控制机房内的全部金属物包括设备、机架、金属管道、电缆的金属外皮都要可靠接地，每件金属物品都要单独

7、接到接地干线，不允许串联后再接到接地干线上。在进出线处可增设防雷隔离箱，内装防雷保安器（分电源防雷保安器和通道防雷保安器两种）防止雷电波侵入:在出线杆上安装阀型避雷器，对于低压的220/380V可以采用低压阀型避雷器。要在每条回路的出线和零线上装设。架空引入室内的金屈管道和电缆的金属外皮在入口处可靠接地，冲击电阻不宜大于30欧姆。接地的方式可以采用电焊，如果没有办法采用电焊，也可以采用螺栓连接。接地系统的要求所有接地都耍连接在一个接地体上，接地电阻满足其中的最小值，不允许设备串联后再接到接地干线上。光伏电站对接地电阻值的要求较严格，因此要实测数据，建

8、议采用复合接地体，接地机的根数以满足实测接地电阻为准。光伏电站接地阻值的要求电气设备的接地电阻RW4欧姆，满