光伏发电站设计技术要求.docx

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光伏发电站设计技术要求

光伏发电站设计技术要求

A、厂房电气设计要求

一、设计依据:

1. <<民用建筑电气设计规范>> JGJ16-2008 

2. <<建筑设计防火规范>> GB50016-2006 

3. <<建筑物防雷设计规范>> GB50057-2010 

4. <<低压配电设计规范>> GB50054-1995 

5. <<供配电系统设计规范>> GB50052-2009 

6. <<建筑照明设计标准>> GB50034-2004 

7. <<火灾自动报警系统设计规范>> GB50116-1998 

8. <<10kv及以下变电所设计规范>> GB50053-1994 

 9. <<建筑物电子信息系统防雷技术规范>> GB500343-2004 

10. 建设单位的有关意见和各专业所提供的工艺要求

 11. 其它有关国家及地方的现行规程规范标准

. 

二、工程概况:

 本工程太阳能超白钢化玻璃厂厂房,总建筑面积为平方米其中地上平方米,本工程结构型式为钢结架结构，建筑高度为米。

变配电所设在；消防中心设在。

。

 三、设计范围:

1.强电部分:

 a）. 10KV变配电系统. 

b） 220V/380V配电系统.

 c） 电气照明系统.

d） 防触电安全保护系统. 

e）建筑物防雷接地系统

 2. 弱电部分:

a） 通信系统（宽带,电话）.

 b） 有线电视系统（CATV）. 

c）. 火灾自动报警系统. 

d）. 视频安防监控系统（CCTV） 

四、10KV/变配电系统:

1. 本工程用电负荷分级如下:

一级负荷为:

 火灾报警及联动控制设备,消防泵,喷淋泵，,保安监控系统,应急照明，弱电用电、生活泵。

 三级负荷为:

 一般照明及普通动力用电。

2. 供电电源及电压等级

 本工程采用1路10kV电源供电；

3. 变电所低压配电系统

 变压器低压侧采用单母线集中方式运行,设置母联开关。

按相关容量设计低压配电柜。

4. 功率因数补偿采用低压集中自动补偿方式。

在变配电所低压侧设功率因数自动补偿装置,要求补偿后的变压器侧功率因数在以上。

5.变压器出线：

设计与光伏阵列电源容量相符的变电所及开闭所，以及相应的供电线路。

 五、 低压配电方式及线路敷设:

1. 低压配电方式:

 a）. 本工程采用放射式和树干式相结合的供电方式。

b）. 一级负荷采用双电源供电,在末端双电源自动切换。

C）三级负荷,采用单电源供电。

2.导线选型

 a）. 消防线路选用耐火型电缆/电线,一般负荷采用通用型电缆/电线.

 b）. 控制线为KVV型控制电缆。

c）. 电缆支架,桥架:

 钢制热镀锌.。

d）. 保护管:

采用SC厚壁镀锌钢。

 3.线路敷设

 a）. 对消防负荷的导线采用NH-YJV-1KV耐火型电缆或NH-BV-750V型耐火导线,敷设方式采用穿钢管沿地面（顶）及墙面暗敷,埋深不应小于30mm,若采用明敷设或吊顶内敷设时,应穿金属导管或封闭式金属线槽保护,所穿金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施. 

b）. 电缆桥架水平安装时,除注明外底距地原则上不低于.除,配电室,机房等处外,其余部分应加金属盖板保护.电缆桥架内的电缆应在首端,尾端,转弯及每隔50m处设有线路编号,型号及起,止点的标记牌. 

c）. 电缆桥架需经制造厂实地踏勘后,方可进行订货和安装.固定桥架的支,吊架,通过金属膨胀螺栓进行安装. 

d）. 线路穿管敷设当线路较长或有弯时,应设过路盒（箱）两个拉线点之间的距离应符合以下要

求:

对无弯的管路,不超过30m. 

两个拉线点之间有一个转弯时,不超过20m. 

两个拉线点之间有两个转弯时,不超过15m. 

两个拉线点之间有三个转弯时,不超过8m. 

e）. 凡引至灯具,风机,水泵等设备的线路,当需要柔性连接处必须采用普通型可挠金属电线管保护,引至消防设备的分支线路,应采用防火型可挠金属电线管保护. 

f）. 管线穿越防火分区,梁,柱时,均应预埋套管（土建留洞者除外）,施工时请与土建密切配合. 

g）. 所有敷设型式的线路在穿越沉降缝,变形缝时,均应采取措施,具体作法参见03D301-3<<钢导管配线安装>>之39~40页. 

六、照明配电系统：

1．照度要求：

办公室等300lx;

变配电所200lx;

办公室（区）、生产车间300lx;

仓库150lx;

车库75lx;

走廊50lx。

 2．应急照明：

 a）消防控制室、监控机房、弱电机房、消防风机房、消防水泵房、变配电所等处设备用应急照明，由各自双电源箱供电。

 b）门厅、走廊、楼梯间等设疏散照明，选用自带蓄电池灯具，应急照明持续供电时间应大于90min。

 c）车间、会议室等大空间人员密集处设疏散照明，选用自带蓄电池灯具，应急照明持续供电时间应大于90min。

d）走廊、楼梯间内应急照明采用消防型声光控开关控制。

 e）应急照明灯和疏散指示灯应设玻璃或其他非燃烧材料制作的保护罩。

 3．灯具及光源：

照明灯具以采用高效节能灯具及光源为主，如：

办公室、机房等采用直管型节能荧光灯；车间采用节能型号厂房灯具，走廊采用高效节能灯；

 七、设备安装：

 1.高低压配电柜及变压器落地安装在预埋槽钢上；

 2.各层配电小间及各机房内配电箱均挂墙明装，安装高度距地米，其余配电箱除标明外均距地米暗装；

 3.照明开关底边距地暗装；地下层电源插座底边距地暗装；普通插座除特殊标注外均底边距地暗装；空调柜机插座底边距地暗装；空调挂机插座底边距地暗装；

 4.变配电室部分灯具、水泵房灯具距地钢管吊装;变配电室壁灯底边距地明装。

 5.电缆桥架为梁下吊顶内吊装或沿墙壁装，安装支架水平间距不大于2m，垂直间距不大于。

 八、建筑物防雷接地系统及安全措施. 

1. 建筑物防雷:

a） 本工程按三类防雷建筑设计. 

b） 屋顶设避雷带,利用柱内主筋作防雷引下线,利用基础内主筋和人工接装置共同作接地体. 

c） 接地装置:

 接地极利用建筑物主筋,地梁及基础底板上,下两层主筋中的两根φ16以上主筋通长焊接,绑扎形式基础接地网. 

d） 从框架圈梁内的底部钢筋均与框架柱内做为引下线的钢筋焊接起来使整个建筑物外侧四周形成一个水平避雷带及均压环以防侧击雷

 2. 接地及安全措施:

a）. 防雷击电磁脉冲:

 在电源总进线处装设一级电涌保护器（SPD）; 电梯机房,屋顶等重要房,设二级SPD. 

b） 采用联合接地方式:

 电气设备保护接地,弱电系统接地合一,利用建筑物基础钢筋网和室外人工接地装置作为接地装置,接地电阻不大于1欧,以实测为准,当达不到要求时,应增设人工接地极. 

c） 保护接地采用TN-S 系统,配出线路的中性线与保护地线严格分开. 

d） 设置总等电位联结（MEB）,要求建筑物内所有电气设备不带电金属外壳,各种金属支架,进出建筑物的各种金属总管,建筑物金属构件等,进行总等电位联结. 总等电位联结应通过等电位卡子,不允许在金属管道上焊接. 

e） 金属电缆桥架采用25x4热镀锌扁钢作接地干线,沿支架与桥架平行敷设,

各段桥架采用 6mm 编织铜线与接地干线相连,所有连结均通过螺栓连接。

水管井内竖立的金属水管在地下层和屋顶机房层,就近与接地干线作等电位联结. 

f） 所有保护线（PE）严禁断开,若必须断开时,则PE线间应采用压接或焊接方式进行连接. 

g） 单相插座回路一律采用三线（相线,零线,PE线）,保护开关采用电磁式漏电开关;

本工程灯具均采用I类灯具,灯具外露可导线部分均应可靠接地. 

h） 电源金属外皮及弱电系统金属外皮在进户处就近接. 

九、火灾自动报警系统（详见消防设计说明） 

十、 电信（宽带,电话）系统

 1. 本工程电信主配线架设于设于值班室内. 

2. 本工程电信由室外市政管网引来. 

3. 办公室、仓库等处设双信息插座；

 4. 双信息插座距地暗设；电话插孔距地暗设；

 十一、视频安防监控系统（CCTV） 

1. 本工程设视频安防监控系统,主机设于值班室内. 

2. 在大厅主要出入口,电梯（楼梯）前室,电梯轿箱等处设监控摄像机. 

3. 本设计摄像头均为球形云台摄像机，吸顶安装

4. 具体由专业单位进行深化设计

 十二、其它 

1. 本说明未及之处,

按现行<<建筑电气工程施工质量验收规范>>GB50303-2002进行. 

2. 防火封堵:

 所有明敷管线在穿越防火分区时应预埋套管,并在设备安装完毕后用膨胀型防火材料将套管中的缝隙填实,楼板竖井内的留洞在设备安装好后亦应作同样处理.防火材料选用AB-1无机,膨胀型防火堵料,耐火极限60分钟. 

3. 本工程所选设备,

材料必须满足与产品相关的国家标准.所有开关,灯具,装置件,线缆,电子产品等,必须具有国家强制性"3C"认证,方可使用. 

4. 本设计所选设备型号仅供参考,对招标所确定的设备规格,性能等技术指标,不应低于设计图纸中的要求,并需经建设方专业人员确认. 

5. 施工时请与土建密切配合,当多根管线集中埋于墙内引上,或穿梁时,需经结构专业设计人

员确认. 

6. 消防配电设备均采用防火型外壳,且应设有明显志. 

十三、本工程所需图集

1.<<常用电机控制电路图>>D303-2~32. 

2.<<等电位联结安装>>02D501-2 

3. <<建筑物防雷设施安装>>99D501-1

4. <<接地装置安装>>03D501-4 

5. <<建筑物综合防雷及接地系统设计安装>>L04D502 

B、光伏发电站防雷技术要求

一、规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 11032  交流无间隙金属氧化物避雷器

GB   建筑物电气装置 第5-53部分 电气设备的选择和安装-隔离、开关和控制设备 第534节：

过电压保护电器

GB   低压配电系统的电涌保护器（SPD） 第1部分：

性能要求和试验方法

GB/T   低压电涌保护器 第21部分：

电信和信号网络的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法

GB/T 21431  建筑物防雷装置检测技术规范

GB 50057  建筑物防雷设计规范

GB 50064  交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范

GB/T 50065  交流电气装置的接地设计规范

GB 50169  电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范

GB 50343  建筑物电子信息系统防雷技术规范

GB 50601  建筑物防雷工程施工与质量验收规范

DL/T 620  交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T 621  交流电气装置的接地

二、总则

2. 1  光伏发电站的防雷应防止和减少雷电对光伏发电站造成的危害，保护人身和设备安全。

2. 2  在进行光伏发电站防雷设计时，应综合考虑地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及防护目标的特点等因素，详细研究防雷装置的形式及其布置，制定合理的防雷方案，将光伏方阵、光伏发电单元其它设备（包括汇流箱、逆变器、就地升压变压器等）、站区升压站、综合楼（配电室、办公室、通讯机房等）的防雷措施协调统一，按工程整体要求进行全面规划，做到安全可靠、技术先进、经济合理。

2. 3  光伏发电站防雷设计应与工作接地和保护接地统一规划。

三、 雷电防护等级

  光伏发电站可按光伏发电站雷电防护等级分级系数F划分雷电防护等级。

  光伏发电站雷电防护等级分级系数F可按下式确定：

F=K×Td  

（1）

式中：

K——地形环境因子。

光伏发电站光伏方阵设置在山顶、海边、水面等区域时取；光伏发电站光伏方阵设置在矿藏区、地下水露头处等区域及金属屋面时取；光伏发电站设置在其它区域时取1。

Td——年平均雷暴日数值，根据当地气象台、站资料确定。

  光伏发电站雷电防护等级的划分，应根据雷电防护等级分级系数F分为A、B、C三级，见表1。

表1   光伏发电站雷电防护等级的划分

光伏发电站雷电防护等级分级系数F

光伏发电站雷电防护等级

F>120

A级

60

B级

F≤60

C级

四、 设计

  一般规定

  光伏发电站应根据雷电防护等级进行防雷设计。

  光伏发电单元各室外设备、建（构）筑物应采取防直击雷措施。

防直击雷设施不应遮挡光伏组件，光伏发电站设备和线路应采取防雷电感应和雷电电涌入侵的措施。

光伏发电站各个防护目标的防雷措施应符合附录A的规定。

  光伏发电站电气装置、设施的金属部件应进行等电位连接并接地。

  通讯及信号线路雷电防护宜采取屏蔽和合理布线措施。

  光伏发电站宜采用共用（联合）接地。

共用接地网的工频接地电阻值由光伏发电站电气装置要求的最小接地电阻值确定。

五、技术要求

　一般规定

　光伏发电站的光伏方阵、光伏发电单元其它设备以及站区升压站、综合楼等建（构）筑物应采取直击雷防护措施，接闪器不应遮挡光伏组件。

　光伏发电设备应采取雷电感应、雷电电涌侵入等防护措施。

　光伏方阵的接地网应根据不同的发电站类型采取相应的接地网形式，工作接地与保护接地应统一规划。

共用地网电阻应满足设备对最小工频接地电阻值的要求。

　站区升压站、光伏发电单元其它设备的接地要求应满足GB 50065标准的要求。

　光伏发电单元 

　光伏方阵

　光伏方阵设备和线路应采取防雷击电磁脉冲的措施。

　光伏方阵电气装置、设施的金属部件应与防雷装置进行等电位连接并接地。

　光伏方阵接地装置的冲击接地电阻不宜大于10Ω，高电阻地区（电阻率大于2000Ω·m）最大值应不高于30Ω。

　独立接闪器和泄流引下线应与地面光伏发电方阵电气设备、线路保持足够的安全距离，应不小于3m。

　光伏方阵外围接闪针（线）宜设置独立的防雷地网，其它防雷接地宜与站内设施共用地网。

　屋面光伏发电站应根据光伏方阵所在建筑物的雷电防护等级进行防雷设计。

　屋面光伏发电站光伏方阵各组件之间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带连接。

　其它设备

　汇流箱、逆变器、就地升压变等设备应采取等电位连接和接地措施。

其工频接地电阻值应小于4Ω。

　光伏发电站其它设备的电源线路和电子信息线路宜使用屏蔽电缆或敷设在金属管道内，其两端宜在防雷区交界面处进行等电位连接并可靠接地。

　架空线路，宜于线路上方安装架空避雷线，并应进行可靠接地和防雷电电涌侵入措施。

　在光伏方阵的汇流箱的正极与保护地间、负极与保护地间应安装电涌保护器；在逆变器直流输入端侧的正极与保护地间、负极与保护地间应安装电涌保护器，正极与负极间宜安装电涌保护器。

　在逆变器的交流输出端的相线与保护地间应安装电涌保护器。

　站区升压站

站区升压站的防雷及等电位连接、接地网结构、接地要求应满足DL/T 620和DL/T 621的要求。

　光伏发电站建（构）筑物

光伏发电站中综合楼、逆变器小室、水泵房、生活设施等建（构）筑物的防雷措施应满足GB 50057的要求。

　防雷设备要求

　接闪器

  光伏组件金属框架或夹件用作接闪器时，光伏组件金属框架或夹件应接地良好，能承受预期雷电流所产生的机械效应和热效应。

金属框架或夹件材质采用铝板、铝合金时，厚度不应小于；采用不锈钢、热镀锌钢时，厚度不应小于。

  专设接闪器可采用下列的一种或多种方式：

a）  独立接闪针、接闪线（带）。

b）  直接装设在光伏方阵框架、支架上的接闪针、接闪带。

c）  直接装设在建筑物上的接闪针、接闪带。

d）  其他新型接闪装置。

  屋面光伏发电站可利用屋面永久性金属物作为接闪器，但其各部件之间均应电气贯通。

  接闪器应能承受预期雷电流所产生的机械效应和热效应，接闪器的材料、结构和最小截面应符合表1的规定。

接闪器材料的使用条件按照GB 50057执行。

执行。

表1  接闪器和引下线的材料、结构与最小截面

材料

结构

最小截面

mm2

备注⑩

铜，镀锡铜①

单根扁铜

50

厚度 2 mm

单根圆铜⑦

50

直径 8 mm

铜绞线

50

每股线直径

单根圆铜③④

176

直径 15 mm

铝

单根扁铝

70

厚度3mm

单根圆铝

50

直径8mm

铝绞线

50

每股线直径

铝合金

单根扁形导体

50

厚度 

单根圆形导体③

50

直径8mm

绞线

50

每股线直径

单根圆形导体

176

直径 15 mm

外表面镀铜的

单根圆形导体

50

直径8mm，径向镀铜厚度至少70μm，铜纯度%

热浸镀锌钢2

单根扁钢

50

厚度 

单根圆钢⑨

50

直径8mm

绞线

50

每股线直径

单根圆钢③④

176

直径 15 mm

不锈钢⑤

单根扁钢⑥

50⑧

厚度 2mm

单根圆钢⑥

50⑧

直径8mm

绞线

70

每股线直径

单根圆钢③④

176

直径 15 mm

外表面

镀铜的钢

单根圆钢（直径8mm）

50

镀铜厚度至少70μm，铜纯度%

单根扁钢（厚）

注：

①热浸或电镀锡的锡层最小厚度为 1μm;

②镀锌层宜光滑连贯、无焊剂斑点，镀锌层圆钢至少m2、扁钢至少m2；

③仅应用于接闪杆。

当应用于机械应力没达到临界值之处，可采用直径10 mm、最长1 m的接闪杆，并增加固定；

④仅应用于入地之处；

⑤不锈钢中，铬的含量等于或大于 16 %，镍的含量等于或大于 8 %，碳的含量等于或小于 0 .08%；

⑥对埋于混凝土中以及与可燃材料直接接触的不锈钢，其最小尺寸宜增大至直径10 mm的 78mm2（单根圆钢）和最小厚度 3mm 的 75mm2（单根扁钢）；

⑦在机械强度没有重要要求之处， 50mm2（直径 8mm）可减为 28mm2（直径 6mm）。

并应减小固定支架间的间距；

⑧当温升和机械受力是重点考虑之处，50mm2加大至75mm2；

⑨避免在单位能量 10 MJ/Ω下熔化的最小截面是铜为16 mm2、铝为 25 mm2 、

钢为50 mm2、不锈钢为50 mm2 。

⑩截面积允许误差为 -3%。

  接闪针可采用热镀锌圆钢或钢管制成的普通接闪针，也可采用其它类型接闪针。

接闪针采用热镀锌圆钢或钢管制成时，应符合下列规定：

a）  针长1m以下时，圆钢不应小于12mm；钢管直径不应小于为20mm，厚度不应小于。

b）  针长1～2m时，圆钢不应小于16mm；钢管直径不应小于25mm，厚度不应小于。

  架空接闪线宜采用截面不小于50mm2热镀锌钢绞线或铜绞线。

  除利用混凝土构件钢筋或在混凝土内专设钢材作接闪器外，钢质接闪器应热镀锌。

在腐蚀性较强的场所，应加大其截面或采取其他防腐措施。

  接闪器保护范围应按照滚球法计算。

  专设接闪针最大抗风强度应满足当地最大风速。

　引下线

  地面光伏发电站光伏方阵金属支架、建筑物屋面光伏发电站所在建筑物的钢梁、钢柱、消防梯等金属构件以及幕墙的金属立柱可作为引下线，但各部件之间均应电气贯通。

  利用光伏方阵金属支架、建筑物金属部件作引下线时，其材料及尺寸应能承受泄放预期雷电流时所产生的机械效应和热效应。

  引下线的材料、结构和最小截面应符合表1的规定。

引下线材料的使用条件按照GB 50057执行。

  明敷引下线固定支架的间距不宜大于表2的规定。

表2 明敷接闪导体和引下线固定支架的间距

布置方式

扁形导体和绞线固定支架的间距 

mm

单根圆形导体固定支架的间距

mm

安装于水平面上的水平导体

500

1000

安装于垂直面上的水平导体

500

1000

安装于从地面至高 20 m垂直面上的垂直导体

1000

1000

安装在高于 20 m垂直面上的垂直导体

500

1000

  专设引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢。

  在易受机械损伤处，地面上至地面下的一段接地线宜暗敷或采取保护措施。

　接地装置

  埋于土壤中的人工垂直接地体可采用热镀锌角钢、钢管、圆钢、复合材料等接地材料；埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢。

光伏方阵的接地网外缘应闭合。

光伏方阵支架应至少在两端接地，接入点宜增设垂直接地极。

  埋于腐蚀性土壤中的接地体应采用防腐蚀能力强的接地体。

  在高土壤电阻率地区宜采用降低接地电阻措施，如外引接地装置、换土法、降阻剂法或其他新技术。

  接地体的材料、结构和最小截面应符合表3的规定。

接地体材料的使用条件按照GB 50057执行。

表3  接地体材料、结构和最小尺寸

材料

结构

最小尺寸

备注

垂直接地体直径

mm

水平接地体

mm2

接地板

mm

铜、镀锡铜

铜绞线

-

50

-

每股直径

单根圆铜

15

50

-

-

单根扁铜

-

50

-

厚度2mm

铜管

20

-

-

壁厚2mm

整块铜板

-

-

500×500

厚度2mm

网格铜板

-

-

600×600

各网格边截面25mm×2mm，网格网边总长度不少于

热镀锌钢

圆钢

14

78

-

-

钢管

20

-

-

壁厚2mm

扁钢

-

90

-

厚度3mm

钢板

-

-

500×500

厚度3mm

网格钢板

-

-

600×600

各网格边截面30mm×3mm，网格网边总长度不少于

型钢

注3

-

-

-

裸钢

钢绞线

-

70

-

每股直径

圆钢

-

78

-

-

扁钢

-

75

-

厚度3mm

外表面镀铜的钢

圆钢

14

50

-

镀铜厚度至少250μm，铜纯度%

扁钢

-

90（厚3mm）

-

不锈钢

圆形导体

15

78

-

-

扁形导体

-

100

-

厚度2mm

注：

1热镀锌层应光滑连贯、无焊剂斑点，镀锌层圆钢至少 m2、扁钢至少 g/m2 ；

2热镀锌之前螺纹应先加工好；

3不同截面的型钢，其截面不小于290 mm2,最小厚度3 mm，可采用 50mm×50mm×3mm角钢。

4当完全埋在混凝土中时才可采用裸钢。

5外表面镀铜的钢，铜应与钢结合良好。

6不锈钢中，铬的含量等于或大于 16%，镍的含量等于或大于 5%，钼的含量等于或大于 2%，碳的含量等于或小于 %。

7截面积允许误差为 -3%。

  人工垂直接地体的埋设间距宜不小于垂直接地体长度的两倍，受场地限制时可适当减小。

  人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于，并宜敷设在当地冻土层以下。

  埋在土壤中的铜质接地体之间以及铜质与钢质接地体之间的连接宜采用放热熔接；钢质接地体的连接宜采用焊接，并应在焊接处做防腐处理。

　过电压保护装置

  升压站选用的避雷器应满足GB 11032的要求。

  低压电源系统选用的电涌保护器其性能应符合GB/T 中的规定。

  低压电源系统电涌保护器的选用应符合下列原则：

a）  各级电涌保护器的有效电压保护水平应低于本级保护范围内被保护设备的耐冲击电压额定值。

b）  交流电源电涌保护器的最大持续工作电压应大于系统工作电压