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梅雨季節應該如何維護光伏電站?

添加時間:2020-02-11 09:38:32   瀏覽次數: 次    【 】   打印   關閉窗口

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   又到了一年一度的梅雨季節,天空多日陰沉,降水連續不斷,自然界由于高溫,水分的蒸騰作用加強,空氣對流運動旺盛。溫熱的空氣被強大的上升氣流推到空中遇冷形成濃積云。雷雨云是所有類型云中最為活躍的一種,在厚厚的云層中存在著大量的正負電荷,正電荷和負電荷分離形成巨大的電偶極子,或多極子。容易形成雷擊。那么,梅雨來臨了,光伏電站應該如何預防雷擊呢?

    首先,雷電會對光伏電站造成哪些危害呢?

1、對太陽電池組件的危害。太陽電池板是太陽能發電系統中的核心部分,也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能,或送往蓄電池中存儲起來,或推動負載工作。但其所在位置極易遭受具有強大的脈沖電流、熾熱的高溫、猛烈的電動力的直擊雷的沖擊而導致整個系統癱瘓。

2、對光伏控制器的危害。光伏控制器的作用是控制整個系統的工作狀態,并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。當系統遭受到雷擊或是過電壓損壞時會出現以下情況。

(1)充電系統一直充電,放電系統無放電,導致蓄電池一直處于充電狀態,充電過飽輕則縮短蓄電池使用壽命、容量降低,重則導致蓄電池爆炸,造成對整個系統的損壞和人員傷亡。

(2)充電系統無充電,放電系統一直處于放電狀態,蓄電池無法將電能儲存起來,導致用戶在有太陽光時設備可正常工作,無太陽光或光線不強時設備無法工作。

3、對蓄電池的危害。太陽能光伏發電系統一般采用鉛酸蓄電池,小微型系統中,也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽電池板所發出的電能儲存起來,到需要的時候再釋放出來。當系統遭受到雷擊時過電壓入侵到蓄電池時輕則損害蓄電池、縮短電池的使用壽命,重則導致電池爆炸,引起嚴重的系統故障和人員傷亡。

4、對逆變器的危害。太陽能的直接輸出電壓要轉變為ac 220v/ac 380v為電器提供電能,需要將太陽能光伏發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能,因此需要使用dc-ac逆變器。如果逆變器損壞將會出現以下情況。

(1)用戶負載無電壓輸入,用電設備無法工作。

(2)逆變器無法將電壓逆變,導致太陽電池板上的直流電壓直接供負載使用,如果太陽電池板電壓過高將直接燒毀用電設備。

    那么,光伏電站如何預防雷電?

    在現階段防雷措施中,最為有效也是最為廣泛的方法就是把電氣設備金屬部件與大地相連。接地系統由四部分組成:即接地設備、接地體、引入線和大地。良好接地是防雷措施成功的重要基礎。主要的接地方式有以下三種:

1、共體接地

接地體具體安裝過程是在地上挖一個直徑約30cm的洞,并且在洞底鋪設一些食鹽,再將接地體放入其中。使用PVC管罩住接地體,然后把接地體周圍的空隙使用泥土進行填滿并壓實。最后在上面放上碎石子進行澆水加固。使用同樣的方法將其他接地體接地。形成等腰三角形的布局,再使用35mm的銅線連接。形成光伏電場內部的一個接地體。

這種接地可以使光伏發電場所有的金屬部件有效接地。這種方法還不需要埋設很多個接地體就可以解決接地問題。而且還有效地把電阻值控制在4n以內。光伏電場中所有設備的金屬殼、避雷裝置以及電池板的金屬架、逆變器等眾多設備都能直接連在同一個接地體上。在沒有雷擊現象發生時可以單純作為接地保護和零線。一旦發生雷擊時就可以當作防雷接地裝置使用。

2、單體接地

一些區域內由于地理環境的影響。光伏電場內部的電桿經常會遭受到雷擊。并且雷擊的位置相對固定,不會發生移動。針對這些特殊的電桿,要單獨安裝避雷裝置。埋設相應的接地體,就可以有效防止雷擊現象的發生,接地體通常會使用長度約2m的鍍鋅角鋼或扁鋼。

3、組合接地

組合接地由多個接地體組成。通常以環形或方形放射狀以及其他形式進行安裝布局。接地體成環形布置時,要保證環線不能有開口,這是為了降低相互屏蔽作用。兩個相鄰接地體之間的實際具體不能小于3m。接地體的上端要使用鍍鋅的角鋼加固,距離地面要小于1m。

    防雷擊電磁脈沖雷

    擊電磁脈沖沒有直擊雷強烈,但是發生概率卻非常高,目前常采用的防護措施主要有等電位連接、屏蔽和加裝電涌保護器。為了減小不同金屬物之間的電位差和故障電壓危害,太陽能電池板的四周鋁合金邊框和金屬支架,控制器、匯流箱、逆變器的金屬外殼,金屬管(槽)線纜的金屬屏蔽層及避雷帶等應根據GB50057的規定采取良好的等電位連接措施。

    為減少電磁干擾,太陽能電池板的入戶線路應以合適的路徑敷設并做好線路屏蔽。線纜應選用有金屬屏蔽層的電纜并穿金屬管敷設。在防雷區界面處電纜金屬屏蔽層及金屬管(金屬管應兩端接地)應做等電位連接并接地。入戶線路和防雷連接線需分開敷設,保持最小平行間距1m,最小交叉間距0.3m。為了防止雷擊電磁脈沖產生的過電壓及過電流經入戶線路侵入損壞室內的光伏發電設備,對光伏發電系統的線纜應加裝多級防浪涌保護裝置進行防雷保護。

    首先,應該在太陽能電池方陣的直流輸入線路安裝直流避雷器,根據線路長度和工作電壓選用標稱放電電流≥10kA適配的SPD該浪涌保護器內部應包括差模濾波器,以幫助消除線路上傳導的電磁干擾,在光伏電站的交流輸出供電線路上安裝交流避雷器。

    其次,由于控制器和逆變器均為價格昂貴的設備,應在控制器和逆變器內安裝第2級的電源浪涌保護器,使其具有防雷保護功能。如果逆變器輸出到一些較重要的負載設備,還應該在逆變器輸出端安裝第3級電源浪涌保護器。電源系統和電子系統安裝多級SPD時還需考慮多級匹配問題。

    雷電會對建筑物及電氣設備造成嚴重破壞。在獨立光伏電站的防雷設計中。應當選擇合理的設計方案,采取有效的措施。做好獨立光伏電站的防雷設計。防止直擊雷、感應雷、雷電波對獨立光伏電站設備的破壞,這樣才能保證獨立光伏電站長期穩定、安全、可靠地運行,為用戶提供優質的電能。

 


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