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浅谈“非主流”光伏技术(七):聊聊打雷-亚慱体育登录平台

作者:亚慱体育登录平台 发布时间:2022-12-01点击:
本文摘要:我们都见过下雨,但是很少见过雷电必要导致的危害,特别是在城市里。

我们都见过下雨,但是很少见过雷电必要导致的危害,特别是在城市里。主要是因为我们的建筑物都加装了防雷设备。雷电多发生于山区,土壤电阻率变异和干燥阴冷的地方以及孤立无援高耸地物。

这些地方往往也是我们可以摆放光伏电站的地方。在雷电再次发生时,不管是感应器雷,还是中出雷,都会有可能对孤立无援的电站再次发生极大的失火现象。对于并网的光伏电站,不仅不会导致太阳能组件和逆变器导致破坏,而且不会导致电网整个系统的中断。太阳能组件和逆变器及其他电气设备的耗资便宜,在整个投资中,占据意味著大的比例。

如果遭到失火,带来光伏发电系统的某种程度是经济的损失,更加最重要的关系到国民生计和国家安全性的确保。如果光伏组件遭失火,不会导致该组组件发电功率减少,总发电量就不会增加,经济效益就不会上升。

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如果逆变器遭失火,也有可能损毁,带给的后果是总投资额不会减小,同时后期设备的维护费用也将使总投资额减少。最后导致光伏发电站的投资超过盈亏平衡点的时间延后和投资回收期的缩短。所以在设计光伏电站时,必需留意防雷短路的合理性,做增加仅次于损失,做防患于未然。1.失火密度(失火亲率)文献《有所不同方法确认的失火密度对防雷分类的影响》中国家住房与城乡建设部公布的《建筑物防雷设计规范》(GB50057—2010)获取了参照公式Ng=0.1Td该公式中Td为气象数据中的雷暴日,比如一个地区的下雨天数为80天/年,Ng=0.1*80=8次/Km2.这就叫失火密度。

失火密度又有什么用呢?1平方公里换算后大约为1500亩,江浙地区按照30度倾角用于1640*992的组件,约能建设65兆瓦左右的光伏电站(22亩/兆瓦)。组件的投影面积大约占到实际利用面积的50%计算出来。组件占地面积0.5平方公里。

A=实际占地面积+6H(L+W)+9πH2A为不受失火面积,L、W为组件阵列的宽和长,H为海拔高度。假设江浙某地雷雨天气为40天,失火密度为4次/Km2。

海拔高度为正负零,不受失火面积为0.5平方公里,则该光伏电站不受失火次数为2次每年。如果该光伏电站建设在山区,海拔高度为100米时,A=500000+6*100*1400+9*3.14*10000=1.6平方公里则该光伏电站不受失火次数为6.4次每年。

由此计算结果由此可知,山地高海拔地区被雷击的次数比较较小,在工程选址时必须细心计算出来。2.雷电构成和危害夏季,自然界由于高温,水分的蒸腾作用强化,空气对流运动充沛。燥的空气被强劲的下降气流引到空中遇冷构成浓积云。

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雷雨云是所有类型云中尤为活跃的一种,在厚厚的云层中不存在着大量的于是以负电荷,正电荷和负电荷分离出来构成极大的电偶极子,或多极子。云层中大量的正电荷坐落于云层的顶部,大量的负电荷坐落于云层的中下部,少量的正电荷在云层的底部。天上的积云下降受到地面下降的热气流大大的冲击,不会再次发生电离而产生强劲的电荷。

某些云团带上正电荷,某些云团带上负电荷,它们使大地地面或建筑物表面产生异性电荷,当电荷累积到一定程度时,有所不同云团之间、或云与大地之间的电场强度可以穿透空气(E=25~30KV/cm),开始游离静电,称作“先导静电”,云对地的先导静电是云向地面跳跃式渐渐发展的,当抵达地面(或地面上的建筑物、架空输电线)时,之后不会产生由地面向云团的逆导主静电,在主静电阶段里,由于异性电荷的轻微中和,不会经常出现相当大的电流,电流作功的结果,可使电流通过地方的气体瞬间温度增高到30000℃左右,从而呈现出反感的火光,这就是雷电,同时很快冷却的雷电地下通道各部分气体急遽收缩,反感传输附近的大气层产生冲击波,冲击波发育时的声升空,这些声冲击波互相变换,构成轰轰雷声,这就是雷电。下雨大雨时会和地面之间再次发生静电现象,与地面上的较为低的建筑物、户外通讯设施等认识,就有可能产生电击,构成失火。一般情况下(80%—85%的情况),单次失火无法将雷云电荷几乎获释掉。一个雷闪一般来说包括多个(几个)失火,而不是一个单一的雷单次失火构成一个先导静电,在持续平均值大约60ms(一般为几毫秒到几百毫秒)的停止后,另一个先导,即直陷先导,在同一地下通道倒数(而不是逐层)传播,速度为1000—10000km/s。

这种直窜先导没分支,沿着第一支还击构成的地下通道偏移传播,产生第二次还击,某种程度的过程一般不会反复3—5次,在单个负极性雷晕中记录到26次还击。2005年扬州仪征化纤公司遭雷击经济损失3000万元以上。2006年淄博恒台县博汇集团电厂变电站遭雷击,雷灾导致经济损失2070万元。

对于光伏电站,失火是必需推崇的自然灾害影响。3.失火对光伏厂的影响以及防治失火有中出电、雷电感应器和雷电波等三种侵略方式。中出电就是地面与电荷云间产生的静电反应,其电压在瞬间有可能超过上万伏。

电流可约几十安培.破坏性非常强劲。因为其是被雷云瞬间获释,能量极大。

失火很更容易毁坏室内加装的太阳电池。还不会对周围的设备导致有所不同程度上的损毁,影响极大。针对雷电对光伏电场区导致的极大影响,一般使用等电位链接、隔离法和安装保护器等三种方法防止雷电可能会导致的危害。

在现阶段防雷措施中.尤为有效地也是尤为普遍的方法就是把电气设备金属部件与大地连接。接地系统由四部分构成.即短路设备、短路体、引进线和大地。

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较好短路是防雷措施顺利的最重要基础。主要的短路方式有以下三种。

3.1共体短路短路体明确加装过程是在地上凿一个直径约30cm的洞.并且在洞底铺设一些食盐,再行将短路体放人其中。用于PVC管罩住短路体,然后把短路体周围的空隙用于泥土展开填充并压实。最后在上面敲上碎石子展开施肥修整。

用于某种程度的方法将其他短路体短路。构成等腰三角形的布局,再行用于35mmz的铜线相连。构成光伏电场内部的一个短路体。

这种短路可以使光伏发电场所有的金属部件有效地短路。这种方法还不必须布设很多个短路体就可以解决问题短路问题。而且还有效地把电阻值掌控在4n以内。

光伏电场中所有设备的金属壳、避雷装置以及电池板的金属架、逆变器等众多设备都能必要连在同一个短路体上。在没失火现象再次发生时可以全然作为短路维护和零线。

一旦再次发生失火时就可以当成防雷接地装置用于。3.2单体短路一些区域内由于地理环境的影响。光伏电场内部的电杆常常不会遭到到失火。

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并且失火的方位比较相同,会再次发生移动。针对这些类似的电杆,要分开加装避雷装置。布设适当的短路体,就可以有效地避免失火现象的再次发生,短路体一般来说不会用于长度大约2m的镀锌角钢或扁钢。

3.3人组短路人组短路由多个短路体构成.一般来说以环形或方形放射状以及其他形式展开加装布局。短路体成环形布置时,要确保环线无法有开口,这是为了减少互相屏蔽起到。

两个邻接短路体之间的实际明确无法大于3m。短路体的上端要用于镀锌的角钢修整,距离地面要大于1m。3.4防雷击电磁脉冲失火电磁脉冲没中出雷反感,但是再次发生概率却十分低,目前经常使用的防水措施主要有等电位相连、屏蔽和安装电涌保护器。

为了增大有所不同金属物之间的电位差和故障电压危害,太阳能电池板的四周铝合金边框和金属支架,控制器、汇流箱、逆变器的金属外壳,金属管(槽)线缆的金属屏蔽层及避雷带上等不应根据GB50057的规定采行较好的等电位相连措施。为增加电磁干扰,太阳能电池板的入户线路不应以适合的路径下穿并作好线路屏蔽。线缆省辖市用有金属屏蔽层的电缆并穿着金属管下穿。

在防雷区界面处电缆金属屏蔽层及金属管(金属管不应两端短路)不应做到等电位相连并短路。入户线路和防雷连接线须要分离下穿,维持大于平行间距1m,大于交叉间距0.3m。为了避免失火电磁脉冲产生的过电压及过电流经入户线路入侵损毁室内的光伏发电设备,对光伏发电系统的线缆不应安装多级以防浪涌保护装置展开防雷维护。

首先,应当在太阳能电池方阵的直流输出线路加装直流避雷器,根据线路长度和工作电压搭配标称静电电流≥10kA兼容的SPD该浪涌保护器内部不应还包括差模滤波器,以协助避免线路上传导的电磁干扰,在光伏电站的交流输入供电线路上加装交流避雷器。其次,由于控制器和逆变器皆为价格昂贵的设备,不应在控制器和逆变器内加装第2级的电源浪涌保护器,使其具备防雷维护功能。如果逆变器输入到一些较最重要的阻抗设备,还应当在逆变器输入末端加装第3级电源浪涌保护器。电源系统和电子系统加装多级SPD时还须要考虑到多级给定问题。

4.结论雷电不会对建筑物及电气设备导致严重破坏。在独立国家光伏电站的防雷设计中。应该自由选择合理的设计方案,采取有效的措施.作好独立国家光伏电站的防雷设计。避免中出雷、感应器雷、雷电波对独立国家光伏电站设备的毁坏,这样才能确保独立国家光伏电站长年平稳、安全性、可信地运营,为用户获取优质的电能。


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