前言:
近几年,我国光伏发电产业迅速增长,尤其在西部边远无电地区得到了快速发展。由于光伏设备暴露在外,在光伏电站海拔较高且夏季多雷暴的状况下,极易遭受雷击,导致设备损坏和停电保障,削减电厂运行商的利润,甚至威胁人身******,因此对光伏发电系统采取防雷保护措施是非常必要的。
雷电对光伏电站造成的影响,可以分为两种“直击雷”和“感应雷”。直击雷可以通过安装避雷针和避雷带的方式加以避免,防止感应雷入侵一般会在接线盒及PCS中配备感应雷浪涌电压的避雷器(SPD)。但是在实际生活中,客户对SPD的选择有难度,接下来小固就SPD的分类和光伏系统中SPD的选型作详细介绍。
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SPD浪涌保护器的分类
随着光伏系统对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器(SPD)称为现代防雷技术的重要环节。SPD是光伏系统雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。
1.按工作原理分类
按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。
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(1)电压开关型SPD。在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短时开关型SPD”
(2)限压型SPD。当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减少,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”
(3)组合型SPD。由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。
2.按用途分类
按其用途分类,SPD可以分为电源线路SPD和信号线路SPD两种。
(1)电源线路SPD
由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。在直击雷非防护区(LPZ0A)或在直击雷防护区(LPZ0B)与******防护区(LPZ1)交界处,安装通过Ⅰ级分类试验的浪涌保护器或限压型浪涌保护器作为******级保护,对直击雷电流进行泄放。在******防护区之后的各分区(包含LPZ1区)交界处安装限压型浪涌保护器,作为二、三级或更高等级保护。同时,经过******级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射。当线路足够长时,感应雷的能量就变得足够大,需要第二级保护器进一步对雷击能量实施泄放。第三级保护器对通过第二级保护器的残余雷击能量进行保护。
(2)信号线路SPD
随着信息系统的广泛应用,由于网络线路多,电子设备的耐压水平低,雷击对信息系统的危害越来越大。雷电对信息系统的危害主要是雷击电磁脉冲造成的,对电磁脉冲的防护措施有拦截、分流、等电位联结、屏蔽、接地、合理布线等。在信号线路上安装SPD是信息系统防电磁脉冲的一个重要措施,它可以同时起到拦截、分流、等电位联结的作用。在选择信号SPD时,应选用插入损耗较小的SPD。
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光伏防雷SPD的选择
1.直流侧防雷
光伏系统的直流侧防雷SPD可以装在组件与逆变器之间,选用开关型浪涌保护器,具体的型号根据组件的输出特性和冲击放电电流有关。
选配开关型一级浪涌保护器需要关心的参数:
(1)******持续工作电压Uc,当组件的开路电压为Uo时,浪涌保护器的Uc约为1.1倍Uo;
(2)雷电通流量Imax,开关型一级浪涌保护器需要关注10/350us雷电冲击电流,建议大于50KA;
(3)保护水平Up,与设备的耐压Uw一致,Up约为0.8倍Uw;
2.交流侧防雷
光伏系统的交流侧防雷SPD可以装在逆变器与并网点的电压、逆变器输出******电流和冲击电流有关。
选配限压型二级浪涌保护器需要关心的参数:
(1)******持续工作电压Uc,需要考虑并网电网电压Ug的浮
(2)雷电通流量Imax,限压型二级浪涌保护器需要关注8/20us雷电冲击电流,建议大于20KA;
(3)保护水平Up,与设备的耐压Uw一致,Up约为0.8倍Uw。山西避雷器安装
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