【干貨】光伏電站場區(qū)部分接地設計
無論是建設在開闊平原上的常規(guī)性光伏電站,還是建立在地勢條件相對復雜的山地光伏電站,接地都具有十分重要的意義。接地可以將雷擊產(chǎn)生的電流引入大地,從而保護光伏電站的電氣設備以及建筑物,同時也能保護工作人員的人身安全。本文中主要淺析光伏電站場區(qū)部分接地設計。
光伏場區(qū)的接地,通常是直接利用發(fā)電場電池方陣的電池板四周的鋁合金框架作為接閃裝置,直接利用金屬支撐架與地網(wǎng)連接。各金屬件之間應保證可靠連接。
光伏電站場區(qū)部分接地設計,所依據(jù)的規(guī)范通常有:
《交流電氣裝置接地設計規(guī)范》(GB50065-2011);
《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規(guī)范》(GBT 50064-2014);
《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》( DL/T 620-1997)。
根據(jù)上述規(guī)范,光伏電站場區(qū)部分的光伏組件接地電阻值要求不大于4Ω。常見土壤電阻率參考值見下表。
在接地設計中,根據(jù)地勘報告中當?shù)氐耐寥离娮杪?,計算出接地電阻,計算出的接地電阻需滿足規(guī)范要求。
下面介紹一下常用的接地電阻計算公式。
垂直接地極的接地電阻計算公式為:
光伏電站場區(qū)通常采用熱鍍鋅鋼管作為垂直接地極。
接地網(wǎng)的接地電阻簡化計算公式為:
光伏電站場區(qū)的接地網(wǎng)通常采用熱鍍鋅扁鋼。
如果計算出來的接地電阻達不到規(guī)范要求,那么通常需要采取一定的降阻措施。降阻措施有:換土法、外延降阻法、深井立體地網(wǎng)法、擴網(wǎng)法、水下接地網(wǎng)法、降阻劑法、安裝電解地極離子接地體或接地模塊等。下面介紹兩種在光伏電站場區(qū)接地設計中經(jīng)常用到的降阻措施。
1、換土法:
換土法,顧名思義,就是將原來土壤電阻率較高的土壤用電阻率低的土壤替換。根據(jù)常見土壤電阻率參考值表,可以看出陶土、黏土、泥炭等土壤電阻率較低,可用此類土壤作為替換。換填土是一種比較方便、便宜且有效的方法,但是如果周圍并沒有土壤電阻率較低的土壤,而且運土的代價太大時,則有必要進行技術經(jīng)濟比較。
2、外延降阻法:
這種降阻法十分簡單,即直接把接地網(wǎng)的面積擴大,或在已建成接地網(wǎng)的附近,找一處電阻率較低的地方,再建設一個新接地網(wǎng),然后把兩地網(wǎng)連接,使地網(wǎng)的接地電阻降低,這是一種非常簡單又相對經(jīng)濟的方法,但是在設計過程中還要考慮光伏場區(qū)征地范圍。
綜上所述,在工程的實施過程中,還應該考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)條件等因素,并進行經(jīng)技術經(jīng)濟比較,選擇適合的一種或幾種組合的降阻方法進行接地設計。
除了接地電阻之外,光伏電站場區(qū)的接地部分在設計時,還需要考慮以下內(nèi)容。
一、接地網(wǎng)的敷設。
在需敷設接地網(wǎng)時,接地網(wǎng)的外緣應閉合,外緣各角應做成圓弧形,圓弧半徑不宜小于均壓帶間距的一半。接地網(wǎng)的埋設深度不宜小于0.6m。如果在凍土地區(qū),則可采用深埋法、換土法、預熱法、改變土壤性質(zhì)法、利用周邊環(huán)境法、特殊材料法等。通常情況下采用的是深埋法,即將接地極與接地網(wǎng)敷設在凍土層以下。接地網(wǎng)可以采用長孔網(wǎng)或者方孔網(wǎng)(通常為5m x 5m)。
二、當?shù)氐耐寥栏g性。
在鹽堿地等腐蝕強的地區(qū),對埋入地下的接地體應采取適當?shù)膽獙Υ胧绮捎每垢g性強的接地體或加厚鍍鋅層等。另外,接地裝置使用年限應與主體工程設計使用年限相當。
以上均為作者個人工作中的一些經(jīng)驗與總結(jié),歡迎大家留言討論。

責任編輯:蔣桂云