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文檔簡介
分布式屋頂光伏雷擊事故原因摘要:分布式屋頂光伏項(xiàng)目作為新興的小型光伏發(fā)電項(xiàng)目,日益受到國家的大力支持。隨著屋頂光伏項(xiàng)某市目的大面積建設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)施過程中存在的各種問題逐漸顯現(xiàn)。本文旨在針對一個具體屋頂光伏事故案例某市進(jìn)行原因分析,探究該案例屋頂光伏項(xiàng)目發(fā)生雷擊事故的原因,同時提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,為今后的分布某市式屋頂光伏項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、施工安裝、運(yùn)行維護(hù)等過程提供借鑒。某市關(guān)鍵詞:屋頂光伏;雷擊事故;原因分析;改進(jìn)措施分布式屋頂光伏項(xiàng)目是一種將太陽能光伏發(fā)某市電系統(tǒng)建設(shè)于建筑屋頂上并且將發(fā)電系統(tǒng)接入公某市共電網(wǎng),與公共電網(wǎng)一起為附近用戶供電的新型的某市發(fā)電和能源綜合利用項(xiàng)目。1某市分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)介紹某市1.1分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)基本原理某市簡單地說,分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)主要由光某市伏組件、交流配電系統(tǒng)、逆變器、監(jiān)控中心、匯流某市箱等部分組成。分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)就是利用某市安裝在建筑物屋頂?shù)墓夥M件某市(某市電池)某市將光能轉(zhuǎn)某市換為直流電并進(jìn)行匯流,再通過并網(wǎng)逆變器將直流某市電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)同頻同相的交流電后接入用戶側(cè)配某市電系統(tǒng),供用戶使用。我國東部地區(qū)土地面積有某市限,光伏電站一般建立在大型建筑、工業(yè)廠房的屋某市頂之上。光伏電站所發(fā)電力主要供應(yīng)屋頂企業(yè)使某市用,余電輸入電網(wǎng)。若用戶企業(yè)用電量較小的話,某市也可采用屋頂租賃方式,企業(yè)受益較大,實(shí)現(xiàn)企業(yè)某市間接節(jié)電,獲得直接額外收益。1.2分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素某市1.2.1電網(wǎng)方面某市(某市2)某市電能質(zhì)量某市(某市諧波、閃變)某市。某市(某市3)某市計(jì)量與調(diào)度某市(某市符合國家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn))某市。某市1.2.2用戶方面某市(某市1)某市屋頂安全性某市(某市防雷、防火)某市。某市(某市2)某市用電安全某市(某市孤島、諧波)某市。某市1.3某市分布式屋頂光伏電站系統(tǒng)特點(diǎn)某市1.3.1電站特點(diǎn)某市(某市1)某市光伏發(fā)電系統(tǒng)無某市噪聲、無污染物排放、不某市消某市耗某市任某市何某市燃某市料,某市綠某市色某市環(huán)保。(某市2)某市系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全、某市簡單,不破壞屋頂結(jié)構(gòu),某市不影響原屋頂?shù)耐L(fēng)、排某市水、散熱、采光等功能。某市(某市3)某市光伏組件一般安某市裝在建筑物的屋頂直接吸某市收太陽能,可有效降低墻某市面及屋頂?shù)臏厣?,延長屋某市頂使用壽命。某市(某市4)某市改善企業(yè)用電結(jié)構(gòu),降低企業(yè)能耗指標(biāo),某市增加企某市業(yè)某市電某市力某市供某市應(yīng),不影響企業(yè)用電質(zhì)量,電某市價低。(某市5)某市光伏發(fā)電系統(tǒng)在白天陽光照射時發(fā)電,該某市時段也是電網(wǎng)用電高峰期,從而舒緩高峰電力某市需求。某市1.3.2某市用戶使用某市(某市1)某市用戶無需投資,只需提供屋頂供給使用。某市(某市2)某市集成拉弧檢測和保護(hù)功能,有效防范直流某市端火災(zāi)。(某市3)某市具備組件掃描功能,組件應(yīng)用更加安全某市高效。某市(某市5)某市專用防雷設(shè)計(jì),確保系統(tǒng)免受雷擊傷害。某市(某市6)某市安裝工期短,能夠快速安裝調(diào)試,盡快某市發(fā)電。某市1.3.3電網(wǎng)調(diào)度某市(某市1)某市光伏應(yīng)用與電網(wǎng)接入技術(shù)成熟,全面滿足某市電網(wǎng)接入要求。某市(某市2)某市配電、計(jì)量、調(diào)度等功能全面集成,快速某市調(diào)試,無縫對接電網(wǎng)調(diào)度。某市(某市3)某市全方位系統(tǒng)保護(hù)功能,確保各種電路異常某市情況下系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。2現(xiàn)有屋頂光伏的防雷措施某市屋頂式光伏發(fā)電站主要由太陽電池板、控制某市器、逆變器和蓄電池等構(gòu)成。對于一般的屋頂式光伏發(fā)電系統(tǒng),自然雷電等某市對其危害途徑主要有雷電直擊、高電位反擊、電磁某市感應(yīng)耦合三種。某市雷電直擊:雷電直接擊于建(構(gòu))筑物、光伏組某市件裝置上,產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力者。某市高電位反擊:當(dāng)屋頂光伏安裝外部防雷裝置某市時,一旦外部防雷系統(tǒng)遭受雷擊,外部防雷裝置因某市電位抬高與光伏組件間發(fā)生電弧閃絡(luò)。某市電磁感應(yīng):當(dāng)雷擊外部接閃裝置或光伏陣列邊某市框上,強(qiáng)大的瞬變電磁場會在電纜導(dǎo)體回路中感應(yīng)某市產(chǎn)生很高的電勢。某市目前,屋頂光伏電站的雷電防護(hù)防雷措施包括某市由接閃帶、引下線、接地裝置組成的直擊雷防護(hù)措某市施和屏蔽、等電位連接、安裝SPD等閃電電磁脈沖某市防護(hù)措施。某市所有電氣裝置中,可能由于絕緣損壞而帶電的某市電氣裝置的金屬部分均應(yīng)有保護(hù)接地,因此,在光某市伏場區(qū)及配電間內(nèi)應(yīng)接地的部分包括:所有電氣設(shè)某市備及其它電器的金屬底座和外殼;逆變器、并網(wǎng)綜某市合柜的框架;交直流電力電纜接頭的金屬外殼、電某市纜的金屬外皮和配線的鋼管。3事故原因分析某市事故發(fā)生在2017年8月的某市,事故發(fā)生前該某市某市地區(qū)經(jīng)過多日雷陣雨天氣,根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)時的氣象條某市某市件、事故后各個設(shè)備元器件的損壞情況及現(xiàn)場技術(shù)某市某市人員的測量數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)此次事故的主要直接原某市某市因是由屋面無線通訊管理終端遭受直擊雷或感應(yīng)某市某市雷造成某市。屋面無線通訊管理終端在經(jīng)過直擊雷或者經(jīng)某市某市過多次雷電、電能量積聚后,某市2個廠房光伏場屋面上某市的4臺無線通訊管理終端由于竣工時未可靠接地,某市某市導(dǎo)致其中的3臺設(shè)備發(fā)生雷擊故障損壞,并進(jìn)一步某市某市造成光伏場區(qū)其他設(shè)備如光伏組件、逆變器等事故某市某市損壞。其雷電波侵入時過電壓傳遞途徑如下:某市1) 部分感應(yīng)雷能量通過電源線纜侵入到光伏某市組件,導(dǎo)致光伏組件接線盒直接燒損。某市2) 剩余的一些感應(yīng)雷能量則通過通訊線纜侵某市某市入到了7臺逆變器通訊芯片,雷電過電壓經(jīng)過組串某市某市式逆變器的控制芯片和驅(qū)動芯片后,又侵入逆變器某市某市交流側(cè),再反竄入其余交流側(cè)并聯(lián)的逆變器,最終某市某市導(dǎo)致其中6臺逆變器內(nèi)通訊芯某市某市片、IGBT模塊、液晶電源變壓器、交流濾波電抗器等某市某市各個元器件發(fā)生不同程度的擊穿損壞。某市4事故后應(yīng)急措施某市當(dāng)組串式逆變器發(fā)生雷擊跳閘脫網(wǎng)事故后,某市某市所在項(xiàng)目單位立即組織運(yùn)行人員對設(shè)備進(jìn)行外觀某市某市檢查,并在第一時間積極組織相關(guān)專業(yè)人員檢查某市某市并分析事故原因。在對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行緊急處理某市某市后,立即更換了某市3某市臺發(fā)生直擊雷故障的無線通訊某市某市管理終端,并根據(jù)設(shè)備損壞的程度進(jìn)行鑒定,對某市5某市某市臺事故故障的組串式逆變器返廠檢修,將某市1某市臺故某市某市障的逆變器送至第三方機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)。待設(shè)備檢修合某市某市格并安裝完成后,對現(xiàn)場無線通訊管理終端設(shè)備某市某市及其他所有帶金屬設(shè)備按照設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行可靠接某市某市地,并實(shí)測其接地電阻,使接地電阻滿足不大于某市某市4Q,并對其他接地點(diǎn)進(jìn)行逐一排查,確保各點(diǎn)最某市某市終按照規(guī)范可靠接地。待現(xiàn)場施工并接地檢驗(yàn)完某市某市成后,重新進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)(耐壓試驗(yàn)、接地試驗(yàn)?zāi)呈心呈械龋罱K順利并網(wǎng)發(fā)電。某市5某市結(jié)論及建議某市綜上所述,可以認(rèn)為本次事故發(fā)生的主要直接某市某市原因是由于連日來多次雷電天氣,其次間接原因是某市某市由于屋面無線通訊設(shè)備未按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行可靠某市某市接地,使得設(shè)備在短時間內(nèi)多次遭受雷擊,最終致某市某市使系統(tǒng)跳閘、設(shè)備損壞。考慮到該地區(qū)惡劣天氣的某市某市影響,同時結(jié)合電站已運(yùn)行若十年的情況,現(xiàn)場排某市某市查了2棟屋面的接地系統(tǒng),確保屋面所有電氣設(shè)備某市某市的接地端子、底座與外殼、金屬框架、金屬箱體、金某市某市屬爬梯、電纜橋架等金屬設(shè)備、設(shè)施均已可靠接某市某市地。類似工程如有條件建議將無線通訊設(shè)備移至某市某市室內(nèi),并在室外屋頂設(shè)置避雷帶或者避雷針設(shè)備。某市某市因此,設(shè)計(jì)人員在屋頂光伏設(shè)計(jì)過程中要綜合某市考慮計(jì)算屋頂接地電阻,校驗(yàn)接地電阻滿足W4Q某市某市的條件,從而選擇合適的接地線、接地極及接地方某市某市式。設(shè)計(jì)要明確所有可能被雷擊產(chǎn)生事故的設(shè)備,某市某市保證屋頂上所有設(shè)備及金屬件在滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的某市某市情況下有效接地,有必要的地區(qū)增設(shè)避雷針等設(shè)某市某市施。設(shè)備采購時需明確所在地區(qū)的污穢等級,防雷某市某市保護(hù),抗震系數(shù)要求等。施工安裝應(yīng)嚴(yán)格按照施工某市某市工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,確保屋頂上所有設(shè)備及金屬件可靠某市某市接地,接地連接處可靠連接,并對接地電阻進(jìn)行測某市某市量復(fù)核。運(yùn)行維護(hù)時,需要定期檢查接地排等是否某市某市破損、生銹需要更換等情況。某市參考文獻(xiàn)某市某市劉曉倩.分布式屋頂光伏項(xiàng)目綜合效益影響因素分析[J].某市財訊
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