Електрозахист сонячної електростанції

Abstract

В кваліфікаційній роботі зроблено детальний аналіз будови сонячної електростанції, дана характеристика її основних структурних елементів, сформульовано вимоги до їх електричного захисту. Метою даної кваліфікаційної роботи було провести розрахунок її захисту від ураження електричним струмом обслуговуючого персоналу та захисту структурних елементів електростанції від коротких замикань та імпульсних перенапруг, які можуть виникнути в результаті удару блискавки. Для захисту ліній постійного струму використано плавкі запобіжники, обмежувачі напруги, автоматичні роз’єднувачі. Для кіл змінного струму – автоматичні вимикачі та пристрої захисного відключення. Для забезпечення блискавкозахисту сонячних панелей встановлено пристрої захисту від імпульсних перенапруг. Для створення повної системи електрозахисту сонячної електростанції використовують контур заземлення. Його прокладено під землею і до нього підключаються всі елементи сонячної електростанції. Основною метою встановлення контуру заземлення є захист персоналу від струмів високої напруги, що можуть поступити від компонентів електростанції, особливо від інвертора. Представлено методику розрахунку вертикального та горизонтального заземлюючих електродів для контуру з опором розтікання струму заземлення 4 Ом. Зроблено аналіз впливу величини коефіцієнтів екранування та сезонності вертикальних заземлювачів на опором розтікання струму заземлення. Розглянуто будову зовнішнього та внутрішнього блискавкозахисту. Зовнішній блискавкозахист включає систему блискавкоприймачів, струмовідводів і заземлювальних пристроїв, покликаних відвести блискавку від об'єкта і направити її енергію в землю. Для внутрішнього захисту від блискавки застосовано пристрої захисту від імпульсних перенапруг Представлено схеми їх підключення. Розглянуто питання охорони праці та безпеки життєдіяльності на енергетичному підприємстві.

In the qualification work, a detailed analysis of the structure of the solar power plant is made, the characteristics of its main structural elements are given, and the requirements for their electrical protection are formulated. The purpose of this qualification work was to calculate its protection against electric shock of service personnel and protection of structural elements of the power plant against short circuits and impulse overvoltages that may occur as a result of a lightning strike. Fuses, voltage limiters, and automatic disconnectors are used to protect direct current lines. For alternating current circuits – automatic switches and protective disconnection devices. To ensure lightning protection of solar panels, protection devices against impulse overvoltages are installed. To create a complete system of electrical protection of a solar power plant, a grounding circuit is used. It is laid underground and all the elements of the solar power plant are connected to it. The main purpose of installing a grounding circuit is to protect personnel from high voltage currents that may flow from power plant components, especially from the inverter. The methodology for calculating vertical and horizontal grounding electrodes for a circuit with a grounding current spread resistance of 4 Ohms is presented. An analysis of the influence of the value of the shielding coefficients and the seasonality of vertical grounding devices on the resistance of the grounding current spread was made. The structure of external and internal lightning protection is considered. External lightning protection includes a system of lightning arresters, current arresters and grounding devices designed to divert lightning from the object and direct its energy into the ground. Impulse surge protection devices are used for internal lightning protection. Their connection schemes are presented. The issue of labor protection and life safety at the energy enterprise was considered.