光伏发电用电缆的要求(光伏电站电缆选型的原则是什么?)
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光伏电站用的什么电缆
光伏电站是用的光伏专用电缆,具有以下特性:
耐高温
耐压值达到1000V
耐腐蚀,耐风化
绝缘皮层比普通电缆厚2-3倍
光伏电站需要按照组串的电流值来确定线缆的线径,分布式电站使用单个组串直接串接逆变器,一般单个组串的电流值不超过9A,使用2.5mm2或4mm2的光伏电缆。
而集中性光伏电站一般使用集中性逆变器,至少都是100KW的逆变器,这时组串会经过直流汇流箱,再接入逆变器,这时就按照电流来去确定线径。
什么叫光伏电缆及标准
光伏电缆是一种用于太阳能光伏组件系统(PV系统(photovoltaic system):光伏系统或称太阳能系统)上的特种线缆,其有耐气候,耐高温,耐摩擦等特征,并具有超长的使用寿命,经高能电子加速器辐射交联后的高性能绝缘材料和护套材料起着绝对可靠的绝缘性能和机械性能。
根据应用环境不同,光伏电缆可分为:
直流和交流光伏
光伏电缆主要用于户外环境,也可用于连接建筑物外光伏系统设备与建筑物内用电设备。从使用环境对电缆的性能要求来看,光伏电缆融合了三方面的要求:其一,对电缆阻燃性的要求,通常这一要求只对室内电缆才提出;其二,室外电缆应具有抗紫外光老化、耐**(包括耐热水水解、耐霉变)和耐高低温特性等要求;其三,室内外电缆都会遇到的抗热氧老化要求。
2 光伏电缆标准
光伏电缆目前尚无国家标准,
多芯光伏电缆国内常用标准为:
Ø 美国安全检测实验室公司UL标准:UL 1277-2001 有可选光纤值的电力电缆和控制底座电缆
Ø 德国莱茵TUV集团标准:2Pfg 1940/12.2011
Ø 中国电器工业协会系列标准:CEEIA B218-2012 光伏发电系统用系列标准
单芯光伏电缆国内常用的标准有三项:
Ø 美国安全检测实验室公司UL标准:UL 4703-2014光伏线调查大纲
Ø 德国莱茵TUV集团标准:2Pfg 1169/08.2007 光伏系统中使用的电缆要求
Ø 中国电器工业协会系列标准:CEEIA B218-2012 光伏发电系统用系列标准
美国UL标准与德国TUV标准的差异:
UL 4703标准大量引用UL 854业务引入线(Service-Entry Cables)规范(USE-2)和UL 493《热塑性绝缘地下馈线和分支电缆标准》中UF型电缆的要求,电缆的电压和温度等级有多种,在材料及结构选择方面给予电缆制造厂更大的自由。根据类型不同,电缆有绝缘/护套一体结构、单绝缘无护套结构和复合型绝缘结构。当选择两层结构时,厚度配合有几种,但总的厚度高于德标,电缆外径也更大一些。
如何为光伏电站选择合适的电缆
您好!绿合岛非常高兴能为您解答!小岛为您梳理如下:
常规应用、常用的单芯铜线电缆,可以根据以下表格,针对不同的固德威逆变器选择合适的电缆线径。
单相机器
三相机器
以上是小固对一般情形下线缆选择的建议,而光伏系统应用情形繁多,下面介绍线缆选择的一般准则,希望小固朋友们阅读后,可以针对自己不同的项目,选择一款合适的线缆。
02
电缆选型
电缆类型
按照应用位置不同,分布式光伏系统中线缆可分为直流线缆、交流线缆和接地线缆:
1
直流线缆多为户外铺设,需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等,因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆,考虑到直流插接件和光伏组件输出电流,目前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mmsup2;。
2
交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或者交流并网柜,在室外安装部分的交流线缆需要考虑防潮、防晒、防寒、防紫外线,以及长距离铺设,一般选用YJV型电缆;室内安装的交流线缆,需要考虑防火和防鼠防蚁;
3
接地线缆主要用户组件的防雷接地、组件支架接地和逆变器交流输出端接地。
电缆截面
目前大家对于电缆截面的选择主要依据是电缆线径与电流关系,往往忽视了环境温度、电压损失、铺设方式对线缆载流能力的影响。在此提供一份常用的YJV三芯电力电缆载流量表格,可以查阅在不同使用环境下,电缆的载流量,同时建议在电流接近峰值时,需要向上选取线径,详见《附表1 YJV三芯电力电缆持续载流量》。
电压损失
光伏系统中的电压损失可以表征为:电压损失=通过电流*线缆长度*电压因子,通过公式可以看出,电压损失与线缆的长度成正比关系,因此在现场勘探时,应该遵循阵列至逆变器、逆变器至并网点应尽可能靠近的原则。一般应用时,光伏阵列到至逆变器之间的直流线损不超过阵列输出电压的5%,逆变器至并网点之间的交流线损不超过逆变器输出电压的2%。在工程应用过程中可以采用经验公式:△U=(I*L*2)/(r*S)
其中△U :电缆压降-V
I :电缆需要承受最大电缆-A
L :电缆铺设的长度-m
S :电缆的截面积-mmsup2;
r :导体电导率-m/(Ω*mmsup2;),r铜=57,r铝=34
多根多芯线缆成束铺设
实际应用过程中,考虑到线缆布线方式、走线限制等因素,光伏系统的线缆,特别是交流线缆可能会存在多根多芯线缆成束铺设的情况,例如小容量三相系统中,交流出线采用的“一线四芯”或者“一线五芯”的线缆;大容量三相系统中,交流出线采用多根电缆并联代替单芯线径大电缆。在多根多芯电缆成束铺设情形下,实际线缆的载流量会有一定比例的衰减,在项目设计之初需要考虑到这种衰减情形,本文档提供一份表格表征不同情形下的矫正系数,详见《附表2 多根多芯电缆成束铺设矫正系数》。
03
实际案例
在某光照条件较好的地方,有一个村子,在夏季时候的温度可以达到40℃。村委会为了给村民谋求福利,决议在村里安装光伏系统,而村民家里的房屋承重达不到要求,只能在村口的荒地集中安装。
经测量,荒地可以铺设100块255W组件,采用1台GW25K-DT逆变器;
组件到逆变器房间之间距离为30米,逆变器至村口变压器距离为50米;
组件至逆变器之间线缆、逆变器至并网点之间线缆均采用铜线明管铺设;
其中逆变器至并网点之间线缆采用三芯电缆;
需要确认各线缆线径。
组件至逆变器之间线缆:
电缆类型:100块组件分为5串,每串20块;由于线缆采用明管铺设,同时项目现场光照条件好,考虑防潮、防晒,决定采用光伏专用线缆PV1-F 1*4mmsup2;;
电缆截面:单芯线缆4mmsup2;载流量远大于组件的短路电流,可以满足要求;
电压损失:△U=(I*L*2)/(r*S)≈(8*30*2)/(57*4)≈2.5V,组件的工作电压按照200V计算,电压损失小于200*5%=10V,满足要求;
逆变器至并网点之间线缆:
电缆类型:YJV铜线三芯交流电缆;
电缆截面:GW25K-DT的交流输出最大电流为37A,环境温度为四十度,明管铺设,查询表格考虑余量向上升级后10mmsup2;线缆满足要求;
电压损失:△U=(I*L*2)/(r*S)=(37*50*2)/(57*10)≈6.5V;电网相电压为220V,电压损失大于220*2%=4.4V,这就是为什么固德威技术支持部门在给客户推荐GW25K-DT交流线缆配置时会推荐16mmsup2;的线缆。
光伏电缆的选择在符合一般电力电缆原则之外,也要符合光伏系统需要防护和温度变化范围大等特点,合理的选择线缆和铺设方式,不仅可以降低光伏系统的建造成本,同时可以提高光伏系统的运营效率和系统运营的稳定性。】
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光伏电站电缆要怎么选型
在光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆,因为使用环境和技术要求不同,对不同部件的连接有不同的要求,总体要考虑的因素有:电缆的绝缘性能、耐热阻燃性能、搞老化性能及线径规格等。具体要求如下:
1、太阳能电池组件与组件之间的连接电缆,一般使用组件接线盒附带的连接电缆直接连接,长度不够时还可以使用专用延长电缆。依据组件功率大小的不同,该类连接电缆有截面积为2.5m㎡、4.0m㎡、6.0m㎡等三种规格。这类连接电缆使用双层绝缘外皮,具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐的侵蚀能力,优越的全天候能力和耐磨损能力。
2、蓄电池与逆变器之间的连接电缆,要求使用通过UL测试的多股软线,尽量就近连接。选择短而粗的电缆可使系统减小损耗,提高效率,增强可靠性。
3、电池方阵与控制器或直流接线箱之间的连接电缆,也要求使用通过UL测试的多股软线,截面积规格根据方阵输出最大电流而定。
各部位直流电缆截面积依据下列原则确定:
太阳能电池组件与组件之间的连接电缆、蓄电池与蓄电池之间的连接电缆、交流负载的连接电缆,一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.25倍;太阳能电池方阵与方阵之间的连接电缆、蓄电池(组)与逆变器之间的连接电缆,一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.5倍。
光伏电缆应具备的特性可适用于不同环境下的光伏电站,保证其长期安全运行,正确地选择不同部分的适用电缆,可在稳定成本的基础上最大程度地提升系统稳定性,保障电站良好的长期运营效益。