光伏发電(diàn)是根据光生電(diàn)伏特效应原理(lǐ)，利用(yòng)太阳電(diàn)池将太阳光能(néng)直接转化為(wèi)電(diàn)能(néng)，是绿色环保可(kě)再生能(néng)源。太阳能(néng)资源丰富、分(fēn)布广泛，是21 世纪最具发展潜力的可(kě)再生能(néng)源。随着全球能(néng)源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能(néng)光伏发電(diàn)因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成為(wèi)世界各國(guó)普遍关注和重点发展的新(xīn)兴产业。由于太阳能(néng)光伏发電(diàn)站一般建在空旷地带，易遭到雷击，因此雷電(diàn)防护工作非常重要。虽然发電(diàn)站在建设时根据现行标准设置了防雷装置，但其防护效果如何需要防雷检测来验证。目前，國(guó)内还没有(yǒu)针对光伏发電(diàn)站防雷检测的國(guó)家规范，因此，探讨太阳能(néng)光伏发電(diàn)站的防雷检测流程与方法，具有(yǒu)一定的必要性和实用(yòng)性。

太阳能(néng)光伏電(diàn)厂是通过将太阳能(néng)光伏组件串并联组成光伏阵列，光伏阵列将太阳能(néng)转变成直流電(diàn)能(néng)，经直流配電(diàn)柜汇流、逆变器逆变、变压器升压后，接入中压或高压電(diàn)网，由電(diàn)网统一分(fēn)配電(diàn)力。光伏電(diàn)站一般由两部分(fēn)构成，即升压站和光伏阵列區(qū)。

1.1 升压站

升压站一般包括主控室（继保室）、变電(diàn)装置、配電(diàn)室（高压配電(diàn)室、低压配電(diàn)室、gis 室等）以及其他(tā)附属设施及生活设施等。

1.2 光伏阵列區(qū)

光伏阵列區(qū)主要包括：

①光伏阵列或光伏方阵，是由若干个光伏组件或光伏板在机械和電(diàn)气上按一定方式组装在一起并且具有(yǒu)固定的支撑结构而构成的直流发電(diàn)单元；

②光伏汇流箱，将若干个光伏组件输出線(xiàn)路有(yǒu)序连接、具有(yǒu)汇流功能(néng)的连接箱體(tǐ)，汇流箱内部还会安装熔断器、電(diàn)涌保护器等保护器件；

③箱式逆变器，箱内包含直流配電(diàn)柜、逆变器柜、交流配電(diàn)柜以及通讯机柜等；

④箱式变压器，主要功能(néng)是将逆变器输出的交流電(diàn)进行升压，以便将電(diàn)能(néng)传输到升压站。

2防雷设施构成

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站因其自身功能(néng)结构，其防雷装置涵盖了外部防雷装置与内部防雷装置，具體(tǐ)组成如下：

2.1 外部防雷装置

2.1.1 接闪器

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站的接闪器主要包括升压站建构筑物(wù)天面的接闪带，变電(diàn)装置的接闪杆，光伏阵列區(qū)域监控杆上端设置的短接闪杆以及可(kě)视為(wèi)接闪器的光伏板金属支架。

2.1.2 引下線(xiàn)

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站防雷装置的引下線(xiàn)一般采用(yòng)建筑物(wù)结构柱内钢筋或接闪器自身支撑杆，前者属于隐蔽工程无法进行检测，后者仅需检查其锈蚀情况。

2.1.3 接地装置

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站接地装置主要包括两个接地网，即升压站输变電(diàn)接地网以及光伏阵列區(qū)域利用(yòng)光伏板支撑架基础及其连接扁钢组成的接地网。

2.2 内部防雷装置

2.2.1 等電(diàn)位连接措施

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站的等電(diàn)位连接既包括升压站内继保室内机柜、设备与等電(diàn)位连接带的连接，变配電(diàn)装置与接地预留点的连接等；也包括光伏矩阵内各阵列、组串之间的等電(diàn)位连接。

2.2.2 屏蔽措施

升压站内进入建筑物(wù)的各类線(xiàn)缆的線(xiàn)槽、金属套管、铠装電(diàn)缆屏蔽层的接地以及继保室的机房屏蔽措施，以及光伏阵列區(qū)内線(xiàn)缆的屏蔽措施，如線(xiàn)槽各部分(fēn)的连通性及其接地性能(néng)。

2.2.3 電(diàn)涌保护器（SPD）

太阳能(néng)光伏发電(diàn)站设置在升压站内总配電(diàn)柜的第一级電(diàn)涌保护器，以及设置在各二级配電(diàn)箱（如楼层配電(diàn)箱、继保室配電(diàn)箱等）的第二级電(diàn)涌保护器；此外，在各重要信息机构前端宜设置第三级電(diàn)涌保护。

3.1 检测流程

3.1.1 检测前期准备

在实施光伏发電(diàn)站检测前应做好准备工作，通过现场勘测以及查阅图纸，对光伏電(diàn)站结构以及主要设备初步了解，以确定检测内容和方式；根据前期勘察，结合防雷检测要求，制定详实的作业指导书；同时应根据现场特点准备安全帽、防静電(diàn)工作服、绝缘手套等劳保用(yòng)品，以保障检测人员人身安全；此外，在进入现场前检测人员应了解现场安全管理(lǐ)的规定。

3.1.2 现场检测流程

根据太阳能(néng)光伏发電(diàn)站功能(néng)區(qū)域和防雷设施构成，现场检测可(kě)以分(fēn)以下三步进行：

（1）检测升压站大地网及变電(diàn)设施的接地。

（2）检测升压站建（构）筑物(wù)及其内部设施设备的防雷与接地设施。

（3）检测各光伏矩阵的接地网的接地電(diàn)阻，以及各光伏组串金属构建、汇流箱、逆变器以及箱式变压器的防雷装置。

3.2 检测内容

3.2.1 升压站

（1）测试升压站大地网接地電(diàn)阻值、跨步電(diàn)压、接触電(diàn)势，并将升压站地网网格化，以后期绘制升压站地表電(diàn)位梯度图；测试升压站变電(diàn)设施设备与接地引出端子的连通情况。升压站接地電(diàn)阻值要求根据图纸设计而定，一般要求不大于1Ω，高山(shān)站由于地质、地形限制，难以达到要求可(kě)放宽到不大于4Ω。

（2）测试升压站建构筑物(wù)的接闪器、接地测试卡与升压站接地引出端子的连通情况；测量建筑物(wù)内部MEB、继保室LEB、各配電(diàn)箱等与升压站大地网接地引出端子的连通情况。

（3）检测继保室各机柜、设备、静電(diàn)地板支架、金属门窗、屏蔽幕墙、線(xiàn)槽、走線(xiàn)架等与机房LEB 的连接情况。

（4）检查设置在变配電(diàn)室低压柜中的第一级SPD，设置在各二级配電(diàn)箱（如楼层配電(diàn)箱、继保室配電(diàn)箱等）的第一级SPD 以及作為(wèi)第三级精细化保护的SPD 性能(néng)参数标识、运行状况、安装工艺等，并测量其压敏電(diàn)压、漏電(diàn)流等数据。

3.2.2 光伏阵列區(qū)

（1）检测光伏阵列區(qū)接地网的接地電(diàn)阻值。阵列區(qū)内所有(yǒu)设备共用(yòng)一个地网，该地网一般由人工接地體(tǐ)和自然接地體(tǐ)共同组成。参照一些行业标准及光伏電(diàn)站相关标准，光伏阵列區(qū)接地電(diàn)阻值不宜大于4 欧姆，在实际检测中还应参考電(diàn)站设计图纸对地网接地電(diàn)阻值的要求，若图纸要求更高，则应按照图纸要求进行检测。测量时建议以箱式变压器接地连接線(xiàn)為(wèi)测试点，（通常為(wèi)‐4×40mm 热镀锌扁钢），并将测试電(diàn)极设置在光伏阵列區(qū)以外。

（2）检测光伏阵列區(qū)等電(diàn)位连接状况与線(xiàn)缆屏蔽措施。為(wèi)了防止闪電(diàn)電(diàn)涌侵入和人身電(diàn)击事故，光伏阵列區(qū)内所有(yǒu)正常不带電(diàn)设备金属外壳和构筑物(wù)金属部件均应直接或通过等電(diàn)位端子与地网进行可(kě)靠连接。阵列區(qū)内设备和构筑物(wù)金属部件包括箱式变压器、逆变器及附属设备金属外壳、汇流箱金属外壳、光伏组件金属支架、太阳能(néng)電(diàn)池板金属边框等。箱式变压器、箱式逆变器外壳应就近与地网可(kě)靠连接，变压器和逆变器内设备与外壳電(diàn)气接；每排光伏组件的金属固定构建之间均应電(diàn)气连接，金属固定件应与接地装置電(diàn)气连接；汇流箱、铠装線(xiàn)缆屏蔽层、太阳能(néng)電(diàn)池板金属边框均应与光伏构件電(diàn)气连接。检测时应测试以上各连接部件与接地测试基准点的导通電(diàn)阻值，其值应不大于0.2 欧姆，同时应检查等電(diàn)位连接的材料和最小(xiǎo)截面积，其参数应符合gb50057‐2010 表5.1.2 条的要求。

（3）检测光伏阵列區(qū)電(diàn)涌保护器。為(wèi)了防止雷電(diàn)过電(diàn)压或者其他(tā)故障过電(diàn)压沿输電(diàn)線(xiàn)路对各设备造成损坏，在以下位置一般设置了電(diàn)涌保护器（SPD）进行防护：光伏汇流箱内安装直流電(diàn)源SPD；箱式逆变器内逆变器直流输入端（即直流配電(diàn)柜）安装直流電(diàn)源SPD，逆变器交流输出端（即交流配電(diàn)柜）安装交流SPD；箱式变压器内低压柜应安装交流電(diàn)源SPD。检测是应检测SPD 的工作状态，连接線(xiàn)连接状况、压敏電(diàn)压、漏電(diàn)流等内容，首次检测时还需对SPD 性能(néng)参数、能(néng)量配合等进行分(fēn)析判断。

4.1 升压站大地网電(diàn)位梯度分(fēn)布的检测

升压站场區(qū)地表電(diàn)位梯度是一个重要的表征接地装置状况的参数，大型接地装置的状况评估和验收试验应测试接地装置所在场區(qū)的電(diàn)位梯度分(fēn)布曲線(xiàn)。在测量升压站场區(qū)地表電(diàn)位梯度前，应对查阅设计图纸，掌握地网的分(fēn)布區(qū)域，设置测试線(xiàn)路，形成网格化，一般至少采用(yòng)“井”字型设置（如图1），测试间距宜為(wèi)1m。测试时一般采用(yòng)大功率变频信号源提供异频测试電(diàn)流源，利用(yòng)耦合变压器提高测试電(diàn)流，同时采用(yòng)高精度多(duō)功能(néng)选频万用(yòng)表测量所选取的基准点与其它地表测试点的電(diàn)势差。基准点一般选取测试大地网接地電(diàn)阻时的接地点。