
光伏电站的组件被雷击损坏绝大部分为感应雷击导致,直击雷损坏发生几率极少。感应雷击的产生机理有两种:第一种是雷电感应高电压,雷云在线路或发电设备(组件)的上方时,由于雷云的先导作用,使得线路或设备上感应累计与先导通道相反的电荷。雷云放电时,先导通道的电荷迅速中和释放,在此过程中线路和设备会产生瞬时的高电压,直至线路或设备上的电荷会迅速的释放至接地点;第二是附近的雷电闪击,电磁脉冲在空间传播,会在组件、汇流箱、逆变器、供电线路上感应出浪涌过电压,从而损坏组件及其它电气设备。

对于光伏电站感应雷击的预防措施,我司建议如下:
一、减少组串线路的环绕面积
电站设计时,考虑电磁感应的布线方法,减小电磁感应的影响,采用电缆环绕面积最小的接线方式,组串正负极直流电缆接线应敷设于同一线槽内。

二、选用光伏防雷专用浪涌保护器 SPD
光伏电站应严格按照设计图纸采购设备材料,严格按照规范进行防雷接地施工。直流输入侧须配置国内外知名品牌的高品质 II 级试验浪涌保护器 SPD,浪涌保护器应具备相对地和相间的雷电防护功能,标称通流容量不低于 20kA(雷电频发区域建议 40kA),最大通流容量不低于 40kA,响应时间不大于 25ns,运行环境温度范围不小于-40~+80℃。浪涌保护器必须配置安全可靠、满足实际保护要求的浪涌保护器失效保护电路。且具有状态指示器,通过状态指示器提供浪涌保护器的工作状态或上传至数据中心。
三、加强光伏电站的边框支架保护接地
光伏电站组件的保护接地与避雷接地尽量隔离;采用更大截面积的接地线缆,组件边框与接地扁铁用接地线直接相连(不建议通过支架作为引线接至接地扁铁接地),每个组件串均应环形接地;建议接地扁铁增加多个独立接地极,使系统的整体接地电阻变小;针对光伏所在场地土壤电阻率过高或土壤电阻率变化较大(回填土壤)的情况,应对接地点土壤进行处理,采用化学方法或生物方法降低土壤电阻率。

四、光伏发电区域增加外部防雷设施
增设避雷针、避雷线等避雷接闪装置,使光伏区内设备均处于防雷接闪保护区域内,减少光伏区域内的直击雷概率从而减少电磁脉冲类的感应雷击。
五、电站运维人员加强巡查
运维人员通过监控巡查组件串的输出电流和功率,如发现异常应及时现场排查,断开组串回路测量组串和单块组件开路电压,检查接线盒温度及外观是否异常。如有需尽快断开连接,防止烧毁等严重事故发生。

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