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4.5 风力发电机组与光伏发电站的接地


4.5.1 风力发电机组的接地除应符合本规范的相关规定外,还应符合下列规定:

    1 风力发电机组升压变压器的系统接地应符合下列规定:

        1) 低压风力发电机组升压变压器低压侧为星形接线时,其中性点应直接接地。

        2) 高压风力发电机组中性点可采用谐振接地或低电阻接地方式。

    2 风力发电机组保护接地应符合下列规定:

        1) 低电阻接地系统中单台风力发电机组的接地电阻应符合设计要求。

        2) 当单台风力发电机组的接地电阻不满足设计要求时,可将多台机组接地装置互连或采取本规范第4.4.1条的措施。

        3) 风力发电机组群内的各风力发电机组接地网相连接时,各接地网间的接地线不应少于2条,并宜与电力电缆、通信电缆埋设在同一接地沟中;各接地网间应设置测试井;接地线通过人行道时,应采取防止跨步电压危险的措施。

    3 风力发电机组的雷电保护接地应符合下列规定:

        1) 应充分利用风力发电机组基础钢筋作为雷电保护接地的自然接地极。风力发电机组雷电保护接地的冲击接地电阻不宜超过10Ω。

        2) 高土壤电阻率地区单台风力发电机组接地装置利用基础钢筋不能满足要求时,可再敷设以放射形水平接地极为主、以垂直接地极为辅的人工接地装置,或环形人工接地极与其相连接。水平接地极长度不宜超过100m。

    4  风机各部件、塔架及其内部设施的过电压保护装置及接地线安装、等电位连接,应符合设计及产品技术文件要求。

4.5.2 光伏发电站的接地除应符合本规范的有关规定外,还应符合下列规定:

    1 光伏方阵的防雷接地应与其保护接地、系统接地以及汇流箱、逆变器、升压变压器等配电设施的接地系统共用同一接地装置;共用接地装置的接地电阻,应符合其中最小值的要求。

    2 地面光伏方阵的金属支架应与场地内的接地网可靠连接;屋面光伏方阵的金属支架应相互连接形成网格状,其边缘应就近与屋面接闪器相连接。

    3 带边框的光伏组件应将边框可靠接地,跟踪式或聚光型安装式光伏组件的可转动部分的两端应采用软铜导线进行跨接;不带边框的光伏组件,其接地做法应符合设计要求。

    4 地面光伏方阵的光伏组件可利用其金属边框作接闪器、金属支架作接地线,其材料及规格应能承受泄放预期雷电流时所产生的机械效应和热效应。

    5 屋面光伏方阵如利用其金属支架或建筑物金属部件作接地线时,其材料及规格应能承受泄放预期雷电流时所产生的机械效应和热效应。

    6 汇流箱、逆变器、升压变压器等配电设施的过电压保护装置及接地线安装、等电位连接,应符合设计及产品技术文件要求。

条文说明

4.5.1 风力发电机组接地按功能可分为系统接地、保护接地和雷电保护接地。当接地电阻值超出允许值时,按设计要求采取相应改善措施。

    根据《风力涡轮发电机系统  雷电防护》IEC TR 61400-24第9.1.1条的规定,风机的接地电阻值达到10Ω,可不再考虑外引接地,即风机防雷接地可以不大于10Ω为限,因此风机防雷接地装置的冲击接地电阻按不大于10Ω执行。

4.5.2 对本条第4款说明如下:地面光伏方阵的光伏组件安装在开阔的户外,易遭雷击。如采用传统的避雷针进行防直击雷保护,则需设置数量较多的避雷针,而我国地处北半球,尤其是在冬季避雷针会造成对光伏组件遮挡阴影,不仅使光伏组件发电效率降低,还会降低光伏组件的使用寿命。根据有关资料介绍,如金属边框满足一定要求时(边框材质采用铝板、铝合金时,厚度不小于0.65mm,采用不锈钢、热镀锌钢时,厚度不小于0/5mm;且截面不小于50mm2),则能满足50kA~100kA的雷电流的冲击和热稳定要求。

    经过对国内几个主要光伏组件生产厂家的调查,和已投产的光伏发电场运行的现状,尚未发现光伏组件遭受雷击而毁坏的。因此,采用光伏组件的金属边框作防直击雷的接闪器,其金属支架作接地线作为防直击雷措施是可行的。

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电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范 GB50169-2016
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