太阳光伏并网发电系统防雷方案

设计依据

GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
QX3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》
GB18802《低压配电系统的电涌保护器（SPD）》
IEC61312-1、2、3《雷电电磁脉冲的防护》
GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
GB50194-93《建设工程施工现场供用电安全规范》
 

        当前，全球能源紧缺，人们越来越多的开始使用新型、绿色、环保的能源作为传统能源的补充和替代品，太阳能就是其中的一种。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，太阳能发电是一种典型的绿色环保型能源，它安全可靠、无噪音、无污染、不受地域限制、无需消耗燃料、故障率低、维护方便、规模大小可随意的与建筑物相结合。它已经以其特有的优势逐渐得到了大家的认可。
    太阳能光伏发电系统作为一种新兴的发电系统在能源发电领域中已备受关注及广泛应用，由于太阳能光伏发电系统本身安装位置和环境的特殊性，其设备遭受雷电电磁脉冲损坏的隐患也越来越突出。
因此，根据实际情况对太阳能光伏发电系统防雷的研究有助于提高整个发电设备系统安全、高效的运行。

        雷电对太阳能光伏发电系统设备的影响，主要由以下几个方面造成：

        直击雷：太阳能电池板大多都是安装在室外屋顶或是空旷的地方，所以雷电很可能直接击中太阳能电池板，造成设备的损坏，从而无法发电；
        传导雷：远处的雷电闪击，由于电磁脉冲空间传播的缘故，会在太阳能电池板与控制器或者是逆变器、控制器到直流负载、逆变器到电源分配电盘以及配电盘到交流负载等的供电线路上产生浪涌过电压，损坏电气设备；
        地电位反击：在有外部防雷保护的太阳能供电系统中，由于外部防雷装置将雷电引入大地，从而导致地网上产生高电压，高电压通过设备的接地线进入设备，从而损坏控制器、逆变器或者是交、直流负载等设备。

　　
       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：

      

       电涌保护主要是通过在带电电缆上安装防雷器SPD实现，减少电涌和雷电过电压对设备造成损坏。太阳能光伏并网发电系统的雷电浪涌入侵途径， 除了太阳能电池方阵外， 还有配电线路、接地线等，所以太阳能光伏并网发电系统需要采取以下防护措施：
      1、在光伏汇流箱内安装科安光伏直流防雷器KA40-1000，40kA（8/20μs）。
 

      2、在逆变器的每路直流输入端安装科安光伏直流防雷器KA40-1000，40kA（8/20μs）。

      3、在交流配电柜交流侧安装科安三相交流防雷器KA40B4，40kA（8/20μs）。