光伏发电系统防雷检测方法

1、光伏发电系统防雷检测方法摘要：因光伏发电站的占地面积大、构成单元多，组成接地装置的地网也比较 大，在使用现有的小型检测仪器的时候，测试的电流比较小，难以有效排除工频 的干扰，只能完成等电位以及接地电阻的检测，无法检测其他接地特性参数，无 法正确判断电站防雷和接地装置的性能，远不能满足光伏电站的测试需求。鉴于 此，本文就光伏发电系统防雷检测方法展开探讨，以期为相关工作起到参考作用0关键词：光伏发电；防雷；检测方法 太阳能作为丰富的再生能源，有巨大的开发利用潜力.青海西部拥有丰富的太 阳能资源和大量的荒漠化土地，具有利用太阳能资源发展大型光伏并网电站得天 独厚的优势，其发电成本远低于国内大多数区域

2、，目前已核准的光伏发电项目有 40多个，容量超过了 30万kW,太阳能综合开发利用居全国之首.由于大型光伏 电站大多建在人烟稀少的空旷地段，易遭受雷击.电站建设时参照相关的防雷设计 规范安装了雷电防护装置，防护效果如何，需要进行检测验证。光伏发电系统的工作原理和构成 光伏发电系统是利用以光生伏打效应原理制成的太阳电池将太阳辐射能直接转化成电能的发电系统.它由光伏方阵控制器蓄电池（并网发电系统一般可省去） 直流/交流逆变器交直流负载组成。其系统构成如图1 所示0图1 光伏发电系统示意防雷检测流程与内容检测流程检测前期准备 在实施光伏发电站检测前应做好准备工作，通过现场勘测以及查阅图纸，对光伏电站

3、结构以及主要设备初步了解，以确定检测内容和方式；根据前期勘察， 结合防雷检测要求，制定详实的作业指导书；同时应根据现场特点准备安全帽 防静电工作服绝缘手套等劳保用品，以保障检测人员人身安全；此外，在进入 现场前检测人员应了解现场安全管理的规定0现场检测流程 根据太阳能光伏发电站功能区域和防雷设施构成，现场检测可以分以下三步进行：（1）检测升压站大地网及变电设施的接地0（2）检测升压站建（构）筑 物及其内部设施设备的防雷与接地设施0（3）检测各光伏矩阵的接地网的接地电 阻，以及各光伏组串金属构建汇流箱逆变器以及箱式变压器的防雷装置0检测内容2.2.1 升压站（1）测试升压站大地网接地电阻值跨步电

4、压接触电势，并将升压站地网网 格化，以后期绘制升压站地表电位梯度图；测试升压站变电设施设备与接地引出 端子的连通情况0升压站接地电阻值要求根据图纸设计而定，一般要求不大于 1 高山站由于地质地形限制，难以达到要求可放宽到不大于40（2）测试升压站建构筑物的接闪器接地测试卡与升压站接地引出端子的连 通情况；测量建筑物内部MEB、继保室LEB、各配电箱等与升压站大地网接地引出 端子的连通情况0（3）检测继保室各机柜、设备、静电地板支架、金属门窗、屏蔽幕墙、线槽、走线架等与机房LEB的连接情况。（4）检查设置在变配电室低压柜中的第一级SPD,设置在各二级配电箱（如 楼层配电箱、继保室配电箱等）的第一

5、级SPD以及作为第三级精细化保护的SPD 性能参数标识、运行状况、安装工艺等，并测量其压敏电压、漏电流等数据。光伏阵列区（ 1 ）检测光伏阵列区接地网的接地电阻值。阵列区内所有设备共用一个地网 该地网一般由人工接地体和自然接地体共同组成。参照一些行业标准及光伏电站 相关标准,光伏阵列区接地电阻值不宜大于4欧姆,在实际检测中还应参考电站 设计图纸对地网接地电阻值的要求,若图纸要求更高,则应按照图纸要求进行检 测。测量时建议以箱式变压器接地连接线为测试点，（通常为-4x40mm热镀锌扁 钢）,并将测试电极设置在光伏阵列区以外。（2）检测光伏阵列区等电位连接状况与线缆屏蔽措施。为了防止闪电电涌侵 入

6、和人身电击事故，光伏阵列区内所有正常不带电设备金属外壳和构筑物金属部 件均应直接或通过等电位端子与地网进行可靠连接。阵列区内设备和构筑物金属 部件包括箱式变压器、逆变器及附属设备金属外壳、汇流箱金属外壳、光伏组件金 属支架、太阳能电池板金属边框等。箱式变压器、箱式逆变器外壳应就近与地网可 靠连接，变压器和逆变器内设备与外壳电气接；每排光伏组件的金属固定构建之 间均应电气连接，金属固定件应与接地装置电气连接；汇流箱、铠装线缆屏蔽层、 太阳能电池板金属边框均应与光伏构件电气连接。检测时应测试以上各连接部件 与接地测试基准点的导通电阻值，其值应不大于0.2 欧姆，同时应检查等电位连 接的材料和最小截

7、面积，其参数应符合gb50057-2010表5.1.2条的要求。（3）检 测光伏阵列区电涌保护器。为了防止雷电过电压或者其他故障过电压沿输电线路 对各设备造成损坏，在以下位置一般设置了电涌保护器（SPD）进行防护：光伏 汇流箱内安装直流电源SPD；箱式逆变器内逆变器直流输入端（即直流配电柜） 安装直流电源SPD，逆变器交流输出端（即交流配电柜）安装交流SPD；箱式变 压器内低压柜应安装交流电源SPD。检测是应检测SPD的工作状态，连接线连接 状况、压敏电压、漏电流等内容，首次检测时还需对SPD性能参数、能量配合等进 行分析判断。检测技术难点与解决方法升压站大地网电位梯度分布的检测 升压站场区地

8、表电位梯度是一个重要的表征接地装置状况的参数，大型接地装置的状况评估和验收试验应测试接地装置所在场区的电位梯度分布曲线。在测 量升压站场区地表电位梯度前，应对查阅设计图纸，掌握地网的分布区域，设置 测试线路，形成网格化，一般至少采用“井”字型设置，测试间距宜为1m。测试时 一般采用大功率变频信号源提供异频测试电流源，利用耦合变压器提高测试电流， 同时采用高精度多功能选频万用表测量所选取的基准点与其它地表测试点的电势 差。基准点一般选取测试大地网接地电阻时的接地点。光伏阵列区大地网接地电阻的检测光伏阵列区因占地面积非常大，其对角线可能达到5km以上，若按照现行标 准，需将测试电流极设置在20km

9、外，无论从测试成本还是测试可行性来衡量， 这都是不划算也不必要的。由于光伏阵列区接地电阻最低要求值为箱式变压器的 接地，其阻值要求不大于4Q。因此，在实际检测中，可对某一个箱式变压器控制 的光伏方阵的接地网进行测试，如其接地电阻值能够达到设计要求，则其他光伏 方阵只要和测试方阵采取了等电位连接，就可视为其他方阵接地电阻值也达到了 设计要求。在测试光伏阵列区接地电阻值时，选择光伏阵列外围的某一方阵进行 测试，并将其与其他方阵接地网断开，然后根据测试方阵接地网对角线的长度， 在地网外部设置测试电流极与电位极，严格按照接地装置特性参数测量导则(DL/T475-2006 )的要求进行地网接地电阻的测试。结语 为做好太阳能光伏发电站的检测，需要熟悉光伏发电的原理与设备构成，分 区域对防雷装置进行检测。在实施升压站地表电位梯度分布检测、分析时，宜将地 网区域网格