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孝感太阳能防雷方案

作者:山东光大变压器制造有限公司 118 次浏览 时间:2019-07-20

2017/4/6 16:43:52

 一、 系统简介
发电是根据光生伏应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。太阳能发电的过程没有机械转动部件也不消耗燃料,并且不排放包括温室气体在内的任何物质,具有无噪声、无污染的特点;太阳能资源没有地域限制,分布广泛且取之不尽,用之不竭。因此,与其它新型发电技术(风力发电与生物质能发电等)相比,太阳能发电是一种具可持续发展理想特征(*丰富的资源和*洁净的发电过程)的可再生能源发电技术。

二、 系统防雷方案

组件大面积安装在室外广阔区域并呈密集排列,电站存在遭受直接雷击及过电压电涌冲击的高风险。当雷击发生时,除了电池板组件外,下游部件如连接器,逆变器和控制仪表等往往都会被摧毁。为避免引发高代价的设备损坏和故障停机问题,必须在系统的关键点安装专用电源防雷器。
1、 太阳能发电系统雷电电磁脉冲的入侵途径:

  A、 直击雷:直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。太阳能电池板一般都是安装在屋顶或空旷的室外,遭受雷电的冲击概率很大,很可能被击坏而造成无法发电。

  B、 感应雷:由于雷电放电时在周围空中存在巨大的雷电流,会造成周围磁场的变化,雷电感应引起的能量若不及时泄放会对人身安全和太阳能电池板、控制器、逆变器、交流配电箱、负载等供电系统造成危害。

  2、 太阳能发电系统雷电电磁脉冲的防护措施:

  A、 直击雷防护措施:使用接闪器、引下线、接地装置做直击雷外部防护,提供直击雷电流的泄放通道,使直击雷不会直接击在太阳能电池板上。

  B、 感应雷防护措施:安装孝感箱式变压器(SPD)来做感应雷防护,在太阳能电池板和逆变器间安装相对应的电源防雷器来有效的防护感应雷对设备的干扰和损害。

  3、 系统保护方案示意图

4、 方案实施(电气产品选型)

三、电气电源防雷器(SPD)简介


  1、重要参数术语与定义

  标称放电电流In:流过SPD具有8/20波形电流的峰值。

  I类试验的冲击放电电流Iimp:在规定的时间内,由规定的电荷量Q和比能量W/R流过SPD的放电电流峰值Iperk。

  更大放电电流Imax:由制造商声称的流过SPD的8/20波形的更大电流峰值。

  应用与系统SPD的更大持续工作电压Ucpv:可连续地施加在SPD保护模式上的更大电压。

  应用与系统SPD的持续工作电流Icpv:依据制造商对SPD的说明连接,施加更大持续工作电压Ucpv时,流过带电导线的电流。

  额定短路电流Iscpv:SPD与指定脱离器连接后可以承受的电源系统的更大预期短路电流额定值。

  SPD的脱离器:当SPD失效时,把SPD或SPD的一部分从电源系统断开的装置。

  开路模式OCM:在过载条件下,装置发生脱离的特性。

  短路模式SCM:在过载条件下,装置转变成类似短路状态的特性。

  2、 电源防雷器(SPD)连接结构



  U型结构的产品有:KDY-20/D600、KDY-20/D900、KDY-40/D600、KDY-40/D900;

  Y型结构的产品有:KDY40PV系列、NKP40PV系列、NKP40PV-F系列等

  为了防止系统在设计使用寿命时间内发生绝缘破坏造成的接地故障加在SPD两端的更大持续工作电压超过SPD自身的标称能力而可能引发的火灾事故,多采用Y型接线结构的 SPD。该种SPD通过两片SPD串联来机械地提高整体的更大持续工作电压水平,与U型结构的产品从残压大小、压敏电阻漏电电流大小、压敏电阻间能量分配和动作特性一致性方面都各有其优缺点。

  3、 防雷器技术发展与分类

  随着防雷技术的发展、系统电源的特有性质,现在SPD主要分三类:普通型、带灭弧技术型、免后备熔丝型。

  A、 普通型:额定短路电流Iscpv一般为300A,内部脱离器脱离时产生的电弧不会造成设备的安全危险,产品有:U型结构产品、T-SPD40 1000VDC系列产品;