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　　隨著環境問題的日益嚴重，我國越來越重視清潔能源的開發和利用，太陽能以其獨特的優勢而成為人們關注的焦點。據預測，太陽能光伏發電在21世紀會占據世界能源消費的重要地位，不僅取代一些常規能源，還將成為世界能源供應的主體。

 

　　國家現在也在大力支持光伏發電站的建設，根據《可再生能源中長期發展規劃》，到2020年，中國力爭使太陽能發電裝機容量達到1.8GW(百萬千瓦)，到2050年將達到600GW(百萬千瓦)。

 

　　然而，由于本身特點和所處地理環境等原因，光伏電站極易遭受雷擊，造成設備損壞和停電事故，甚至威脅人身安全，為了防止或減小雷擊事故的發生，就必須有完善的雷電的防護裝置和措施，而只有通過防雷裝置檢測才能判定雷電防護裝置是否完好。光伏發電站防雷裝置檢測過程中的要點和應注意的問題。

 

 

　　光伏并網發電原理：太陽能組件通過串并聯組成光伏陣列，光伏陣列將太陽能轉化成直流電能，通過直流配電柜匯流、逆變器逆變、變壓器升壓后，連接中壓或高壓電網，電力由電網統一分配。光伏電站一般由兩部分構成，即光伏陣列區和升壓站。

 

 

　　主要包括：①光伏陣列或光伏方陣，是由多個光伏組件或光伏板在機械與電氣上以一定方式組裝而成并且具有固定的支撐結構而構成的直流發電單元；②光伏匯流箱，將若千個光伏組件輸出線路有序連接、具有匯流功能的連接箱體，匯流箱內部還會安裝熔斷器、電涌保護器等保護器件；③箱式逆變器，箱內包含直流配電柜、逆變器柜、交流配電柜以及通訊機柜等；④箱式變壓器，主要功能是將逆變器輸出的交流電進行升壓，以便將電能傳輸到升壓站。

 

 

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

 

 

 

　　利用早期現場勘測和查閱圖紙，對光伏電站結構和主要設備初步了解，以確定檢測內容和方式。

 

 

　　依據前期勘察，結合光伏電站的防雷檢測要求，制定詳細的作業指導書。

 

 

　　應根據現場特點準備安全帽、防靜電工作服、絕緣手套等勞保用品，以保障檢測人員人身安全；進入現場前檢測人員應了解現場安全管理的規定。

 

 

　　光伏陣列區光伏電站檢測主要檢測內容包括光伏陣列區內直擊雷防護裝置檢測、陣列區等電位連接檢測、陣列區電涌保護器檢測，升壓站防雷裝置檢測。其中陣列區光伏陣列組件直擊雷防護利用組件自身金屬支架進行接閃和引下，所以檢測中陣列組件直擊雷防護接閃與引下裝置檢測能夠和陣列區內等電位連接檢測一同進行。

 

 

　　光伏電站光伏陣列區主要包括光伏陣列、逆變器柜、變壓器柜等，陣列區內所有設備共用一個地網，該地網一般由人工接地體和自然接地體共同組成。參照一些行業標準和光伏電站相關標準，光伏陣列區接地電阻值不應大于4歐姆，在實際檢測中還應參考電站設計圖紙對地網接地電阻值的要求，若圖紙要求更高，則應按照圖紙要求進行檢測。

 

　　為提高測量結果的準確性，測量陣列區地網接地電阻值應使用測試電流比較大的《大型地網接地電阻測試》儀進行測量，測量方法采用三極法。為了更準確地找到實際零電位區，可把電壓極沿測量用電流極與被測接地裝置之間連接線方向移動三次，每次移動的距離約為dGC的5%。如果測量結果相對誤差不超過5%，則可以把中間位置作為測量用電壓極的位置。

 

　　在實際測量中，由于光伏陣列區占地面積比較大，周邊的地理環境也比較復雜，dGC取(4~5)D值會比較困難，此時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；當接地裝置周圍的土壤電阻率不均勻時，dGC可以取3D值，dGP值取1.7D值。

 

 

　　為了避免雷電波入侵與人身電擊事故，光伏陣列區內所有正常不帶電設備金屬外殼和構筑物金屬部件均應直接或通過等電位端子與地網進行可靠連接。陣列區內設備和構筑物金屬部件包括變壓器、逆變器及附屬設備金屬外殼、匯流箱金屬外殼、光伏組件金屬支架、太陽能電池板金屬邊框等。

 

　　箱式變壓器、箱式逆變器外殼應就近與地網可靠連接，變壓器和逆變器內設備和外殼電氣接；每排光伏組件的金屬固定構建之間均應電氣連接，金屬固定件應與接地裝置電氣連接；匯流箱、鎧裝線纜屏蔽層、太陽能電池板金屬邊框均應與光伏構件電氣連接。

 

　　以上各連接部件的材料和最小截面積應符合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的規定。

 

 

　　為了防止雷電過電壓或者其他故障過電壓沿輸電線路對各設備造成損壞，應在以下位置安裝電涌保護器(SPD)進行防護：光伏匯流箱內安裝直流電源SPD；箱式逆變器內逆變器直流輸入端(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；箱式變壓器內低壓柜應安裝交流電源SPD。

 

　　安裝在匯流箱內的電源SPD應選用Ⅱ類試驗的電涌保護器，SPD每一模標稱放電電流In值應根據光伏電站規模確定，大于30MWP的大型電站ln值不應小于20kA，小于30MWP且大于1MWP的中型電站ln值不應小于15kA，小于1MWP的小型電站ln值不應小于10kA；SPD電壓保護水平Up值應根據匯流箱額定直流電壓Un確定，當Uns60V時，Up應不大于1.1kV，當60V

 

　　檢測過程中除檢查電源SPD參數是否符合要求外，還應檢查以下內容：對SPD進行外觀檢查： SPD的表面應平整，光潔，無劃傷，無裂痕和燒灼痕或變形，SPD的標志應完整和清晰； SPD安裝工藝，連接導體的材質與導線截面，連接導線的色標，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無內置脫離器，則檢查有沒有過電流保護器。

 

 

　　升壓站建構筑物及設備應公用接地裝置，使用大型地網接地電阻測試儀進行測量，測量方法與光伏陣列區相同。接地電阻值如果無特殊要求不應大于4歐姆，如果圖紙設計有更高要求，則按圖紙要求檢測。

 

　　升壓站內主控室、配電室、室外變電裝置等應設置直擊雷防護裝置，檢測中應檢查接閃器、引下線等裝置材料規格，保護范圍、安裝質量等是否符合GB50057-2010相關規定；主控室、配電室內設備、機柜等應就近與等電位端子或接地母線進行可靠電氣連接，室外變電裝置應可靠接地。

 

　　主控室低壓配電系統應安裝電源SPD進行防，SPD安裝位置、數量、參數選擇以及安裝工藝要求應符合GB50057-2010第6.4章的規定。

 

 

　　光伏發電是以各具有巨大發展潛力的技術，隨著社會進步和發展，將有更多的光伏發電站進入我們的視野，雷電作為對光伏電站威脅最大的自然災害之一，我們不容忽視，對光伏電站的防雷檢測工作更應嚴格、仔細，檢測中應對光伏電站的結構和特點充分了解，掌握光伏電站的防雷檢測部位及關鍵環節。

 

　　中科檢測除了有開展光伏電站的防雷檢測之外，還提供潔凈度檢測、毒理檢測、可靠性測試等服務，中科檢測的分析技術已幫助眾多世界五百強企業解析了諸多未知的疑問，從而幫助他們快速找到改進和提高的方向。