一、光伏接地电阻在线监测系统建设背景

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在光伏发电行业,良好的接地系统是保障电站安全运行、防止雷击灾害及确保电力设备稳定的基础。光伏电站通常占地广泛,设备分布分散,并多建于荒野、山地等土壤环境复杂的区域,传统的接地电阻测量依赖周期性的人工检测,存在无法实时管控接地状态的风险。光伏电站接地网存在的风险如下:

1. 接地网规模大、腐蚀风险高:光伏场区覆盖面积大,接地网延伸范围广,金属接地体长期埋设在复杂的土壤中,容易受到电化学腐蚀和土壤腐蚀,导致接地电阻升高,影响泄流通道的功能。

2. 人工检测难度大:光伏电站接地点众多且分布分散,传统人工巡检效率低,难以全面覆盖,出现接地不良问题时,无法迅速定位故障点,导致检修和维护的困难。

3. 安全风险突出:若接地电阻过大,雷击或系统内部过电压时,雷电流或故障电流无法迅速泄入大地,导致地电位升高,引发设备绝缘击穿、火灾甚至人员触电事故。

4. 事故溯源困难:雷击或电气事故发生后,缺乏充足有效的接地电阻数据,难以进行责任界定和事故分析,增加了事后处理的难度。

为了应对这些问题并确保光伏电站接地系统的长期稳定运行,GB/T 32512-2016《光伏发电站防雷技术要求》和GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》等标准均明确要求光伏电站接地电阻应小于4Ω。传统人工检测无法进行长期监测,确保地网阻值合规,因此部署接地电阻在线监测系统,成为光伏电站接地安全的必要保障。

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二、光伏接地电阻在线监测系统建设目标

对光伏电站箱式变压器、升压站设备、逆变器、光伏板等关键点的接地系统,设置接地电阻在线监测系统,实时监测各接地点接地电阻值,接地电阻值不应大于4Ω,当接地阻值出现异常时,系统发出报警。可实现如下效益目标:

1、安全效益

(1) 提升本质安全:实时监测接地电阻值,变定期检测为长期在线监测,主动预警,在接地系统失效前发现隐患,避免因雷击或过电压引发设备损坏、火灾等事故。

(2) 延长设备寿命:良好的接地保护可有效降低雷击和操作过电压对光伏板、逆变器、箱变等昂贵设备的损害风险。

(3) 智能运维管理:替代低效的人工巡检,实现大面积光伏场站的无人化、自动化监测,降低运维安全风险,建立完整的接地系统数字化档案。

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2、经济效益

(1) 降低运维成本:避免盲目开挖检测,实现精准维护,极大节约人工巡检成本与设备排查时间。

(2) 减少发电损失:预防因接地失效导致的光伏电站停运,避免因雷害事故造成的巨大发电量损失及设备更换费用。

3. 智能化管理提升:将接地系统状态全面数字化,为监管检查、项目验收及安全审计提供客观可追溯的依据,实现可视、可管、可控,避免因人工检测滞后或数据缺失导致的合规处罚。

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二、光伏接地电阻在线监测系统方案组成

易造接地电阻在线监测系统方案基于先进的物联网传感与测量技术,建立覆盖光伏场区接地系统的在线监测,并在地网发生故障时及时发出报警信号。

1. 光伏接地电阻在线监测系统硬件

(1) 三极法接地电阻监测仪:该方法能够监测获取到高精度的接地电阻值测量,但需要额外敷设两个辅助接地极,适用于光伏电站满足破土条件的场景。

(2)回路法接地电阻监测仪:通过向接地回路注入激励信号,如脉冲或工频电流,测量出接地回路中的阻值,具有安装简便、免开挖的特点,适用于已投运光伏电站的改造与日常监测。

2. 光伏接地电阻在线监测系统的技术特点

(1) 通讯方式:支持RS485、4G/5G、Ethernet、Zigbee、Wifi、Lora等通讯方式,确保系统灵活集成至光伏电站现有管理平台,进行集中管理。

(2) 供电方式:支持直流供电、市电、太阳能、电池等供电方式,满足不同光伏电站现场供电需求。

(3) 安装方式:提供导轨、壁挂、悬吊等多种安装方式,支持在不同空间与结构中部署。

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3. 光伏接地电阻在线监测系统软件平台

(1) 数据显示与监控:通过智能网关技术,实时将数据上传至监控中心或云平台,直观展示所有监测点的电阻值、历史数据及设备状态。

(2) 故障告警:系统支持告警阈值设置,如设置电阻值4Ω,当接地电阻超过4Ω时,自动发出报警信号,通知工作人员进行故障排查和整改。

(3)平台对接:系统支持标准接口协议,可与企业现有平台或第三方平台无缝对接,便于集中管理和数据分析。

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易造接地电阻在线监测系统的优势

1. 合规保障:系统完全符合GB/T 32512-2016 《光伏发电站防雷技术要求》等标准,提供实时监测数据,帮助企业轻松应对安全检查,确保符合法规要求。

2. 高可靠性与长寿命:系统具有防水防尘防爆、耐高低温、耐盐雾腐蚀等特性,适应光伏电站户外恶劣环境,使用寿命高达10年,确保长期稳定运行。

3. 稳定与高效:通过在线数据采集和智能预警,帮助企业实时监控接地电阻状态,减少事故发生率,提升安全性。

4. 全方位服务:易造提供从方案定制、安装调试到设备维保的全流程服务,确保系统持续稳定运行,降低企业运维成本。

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易造EJD系列接地电阻在线监测适用于大型地面电站、分布式光伏等各类场景,帮助光伏电站实现接地系统的实时监控、故障预警和数据化管理,确保光伏电站的安全性和合规性,延长光伏接地系统使用寿命,提升运维效率,保障光伏电站的稳定运行。

接地电阻解决方案.jpg

标准依据

    JJG 366-2004 《接地电阻表》​
    JG 1054-2009 《钳形接地电阻仪》
    GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》
    GB/T 4208-2017《外壳防护等级(IP代码)》
    GB 50797-2012《光伏发电站设计标准》
    GB/T 21431-2023《建筑物防雷装置检测技术规范》
    GB/T 32512-2016 《光伏发电站防雷技术要求》
    GB/T 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分:设备通用要求》
    NB/T 11079-2023《光伏发电站跟踪系统及支架检测技术规范》

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