DB11∕T 1671-2019 户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求.docx
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1、IS27.160F12备案号:69298-2020DB11.北京市地方标准DB11/T16712019户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求.Tehnialreuireentsfreletrialsafetydesignfresidentialphtvltaigrid-nnetedpersyste2019-12-25发布2020-04-01实施北京市市场监督管理局发布.DB11/T16712019目次目次.I前言.II1.范围.12.规范性引用文件.13.术语和定义.24.安全要求.24.1系统电压.24.2系统对地关系.24.3交直流电路的隔离.24.4电击防护.24.5绝缘故障保护.34
2、.6过电流保护.44.7雷击和过电压防护.54.8快速关断.65.设备及器件要求.65.1设备要求.65.2器件要求.65.3位置及安装要求.96.标识与文件.146.1标识要求.146.2光伏安装标识.146.3光伏设备的标识.146.4隔离装置的标识.14附录A(资料性附录)DV限值.15参考文献.16I.DB11/T16712019户用并网光伏发电系统电气安全设计技术要求1.范围本标准规定了户用并网光伏发电系统的电气安全设计的系统电压、系统对地关系、交直流电路的隔离、电击防护、绝缘故障保护、过电流保护、雷击和过电压防护、快速关断、设备及器件要求和标识与文件的技术要求。本标准适用于户用并网
3、光伏发电系统的电气安全设计技术要求。2.规范性引用文件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/T10963.2家用及类似场所用过电流保护断路器第2部分:用于交流和直流的断路器GB/T13539.6低压熔断器第6部分:太阳能光伏系统保护用熔断体的补充要求GB/T13955剩余电流动作保护装置安装和运行GB/T14048.1低压开关和控制设备第1部分:总则GB/T14048.2低压开关和控制设备第2部分:断路器GB/T14048.3低压开关和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开
4、关以及熔断器组合电器GB/T16895(所有部分),低压电气装置GB/T16895.3低压电气装置第5-54部分:电气装置的选择和安装接地配置和保护导体GB/T16895.21-2011低压电气装置第4-41部分:安全防护电击防护GB/T18802.1低压电涌保护器(SPD)第1部分:低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法GB/T18802.12低压电涌保护器(SPD)第12部分:低压配电系统的电涌保护器选择和使用导则GB/T21714(所有部分)雷电防护GB/T33342-2016户用分布式光伏发电并网接口技术规范GB/T34933光伏发电站汇流箱检测技术规程GB/T34936光伏发电站
5、汇流箱技术要求GB50054低压配电设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50217电力工程电缆设计规范NB/T32004光伏发电并网逆变器技术规范NB/T42073-2016光伏发电系统用电缆NB/T42142光伏并网微型逆变器技术规范JB/T12762自恢复式过欠压保护器IE61215(所有部分)地面用光伏组件-设计鉴定和型式批准(Terrestrialphtvltai(PV)dules-Designualifiatinandtypeapprval)IE61730(所有部分)光伏组件安全鉴定(Phtvltai(PV)dulesafe
6、tyualifiatin)IE61730-2光伏组件安全鉴定第2部分:试验要求(Phtvltai(PV)dulesafetyualifiatin1.DB11/T16712019-Part2:Reuireentsfrtesting)IE62852光伏系统中直流用连接器安全要求和试验(nnetrsfrD-appliatininphtvltaisystesSafetyreuireentsandtests)UL790屋顶材料火灾试验标准试验方法(StandardfrStandardTestethdsfrFireTestsfRfverings)3.术语和定义列术语和定义适用于本文件。3.1户用并网光伏发
7、电系统residentialgrid-nnetedPVsyste在居民固定建筑物、构筑物及附属场所建设,并以220V/380V接入用户侧电网或公共电网运行的光伏发电系统。3.2决定电压分级deisivevltagelassifiatin,DV在预期的最坏额定运行条件,光伏方阵的任意两个带电部件间或带电部件与大地之间的持续最高电压。4.安全要求4.1系统电压户用并网光伏发电系统的最大系统电压应不大于1000VD。最大系统电压等于最低预期工作温度修正后的光伏方阵开路电压。最低预期工作温度的电压修正系数应根据组件制造商的产品说明书进行计算。4.2系统对地关系光伏方阵对地关系和接地位置应根据光伏发电系
8、统所连接的组件和逆变器的制造商要求确定,具体要求如:a)只有光伏方阵通过逆变器内部或外部隔离变压器与电网进行基本隔离时,光伏方阵的正极或负极导体才可进行功能接地。由变压器隔离时,应保证没有其他设备和逆变器连接到同一线圈;b)在没有基本隔离的系统中,可通过逆变器内部的固定连接经由中性导体将光伏方阵的正极或负极导体接地。4.3交直流电路的隔离除满足GB/T16895的具体要求外,交流和直流电路的隔离应符合不同电压等级的隔离要求,且应清晰地标识不同类型的电路。4.4电击防护4.4.1直流侧应至少列防护措施之一:a)带电部分与大地之间采用双重或加强绝缘,应满足GB/T16895.21-2011条款41
9、2的要求,且组2.DB11/T16712019件、接线盒、连接器、电缆等直流侧设备(直至逆变器直流端口之前)应满足级或等效绝缘。;b)采用安全特低电压电路,应满足GB/T16895.21-2011条款414的要求。4.4.2交流侧应同时列防护措施:a)带电部分与大地之间应采用基本绝缘作为基本的防护;b)采用保护等电位连接并且在故障的情况自动切断电源作为故障情况的防护,应满足GB/T16895.21-2011条款411的要求。4.5绝缘故障保护4.5.1光伏方阵分类绝缘故障的保护方式取决于光伏方阵对地的关系,光伏方阵分类如:a)非隔离型光伏方阵:光伏方阵非功能接地,方阵与电网不隔离;b)功能接地
10、光伏方阵:光伏方阵功能接地,方阵与电网隔离;)非参考接地光伏方阵:光伏方阵非功能接地,方阵与电网隔离。4.5.2光伏方阵绝缘电阻探测户用并网光伏发电系统在运行前,应对光伏方阵和地之间的绝缘电阻进行探测。户用并网光伏发电系统在运行过程中应至少每24小时探测一次,探测过程中允许断开光伏方阵的功能接地连接。当探测到光伏方阵与地间的绝缘电阻小于Uaxpv/30A(Uaxpv指光伏方阵最大输出电压)时,非参考接地光伏方阵应指示故障,非隔离型光伏方阵和功能接地光伏方阵应指示故障并进行如故障动作:a)非隔离型光伏方阵:关闭逆变器且将逆变器与交流电路或光伏方阵所有极断开,或将光伏方阵故障部分的所有极从逆变器断
11、开;b)功能接地光伏方阵:关闭逆变器且将光伏方阵所有极从接地断开,或将光伏方阵故障部分的所有极从接地断开。在所有绝缘故障情况,绝缘电阻探测可继续,如果光伏方阵的绝缘电阻恢复到高于Uaxpv/30A,则故障指示可停止,并且系统可恢复正常工作。4.5.3残余电流监控保护4.5.3.1由非隔离型光伏方阵组成的光伏发电系统应具备残余电流监控保护功能。由功能接地光伏方阵组成的光伏发电系统如果不具备接地故障中断措施,则应具备残余电流监控保护功能。4.5.3.2残余电流监控系统应能检测总的直流和交流残余电流有效值,当监测到的连续残余电流超过以限值时,系统应在0.3s内断开,且应根据4.5.5要求指示故障:a
12、)对于连续输出功率30VA的逆变器,最大电流为300A;b)对于连续输出功率30VA的逆变器,最大电流为10A/VA。4.5.3.3当残余电流超过限值时,非隔离型光伏方阵和功能接地光伏方阵应指示故障并进行如故障动作:a)非隔离型光伏方阵:关闭逆变器并且将交流电路或光伏方阵所有极从逆变器断开,或将光伏方阵的故障部分的所有极从逆变器断开;b)功能接地光伏方阵:将光伏方阵故障部分的所有极从逆变器断开;或断开功能接地连接,允许与交流电路连接。3标准测试条件光伏方阵的额定功率额定电流InA0且25125且50250且1003100且25042505DB11/T16712019如果光伏方阵的绝缘电阻值高于
13、Uaxpv/30A,系统可尝试重新连接。4.5.4功能接地光伏方阵接地故障中断措施由功能接地光伏方阵组成的光伏发电系统如果不具备残余电流监控保护功能,则功能接地光伏方阵应具备接地故障中断措施。如果光伏方阵通过高阻抗进行功能性接地,使得由单一故障导致的通过方阵功能接地路径的最大电流小于表1的限值,则不需要接地故障中断措施。当直流侧出现接地故障时,器件应能自动中断功能接地导体中的故障电流,且应同时满足以要求:a)额定电压应能满足光伏方阵最大开路电压;b)分断能力不低于光伏方阵最大短路电流;)额定电流不超过表1限值。表1接地故障中断装置的额定电流.额定电流“In”适用于熔断器和断路器,当故障电流为1
14、30In至140In时应断开,135In时,应60分钟内断开;200In时,应2分钟内断开。如果通过电流传感器和自动断开装置实现接地故障中断功能,则设置值可与表1中的In值不同,故障电流在135%In时系统应在60分钟内断开,200%In时系统应在2分钟内断开。4.5.5接地故障指示光伏发电系统应具备本地或远程接地故障指示功能,需选用合适的故障指示方式。接地故障恢复后,如果系统具备故障记录功能,则故障指示可自动复位,如果系统不具备故障记录功能,则故障指示应一直保持。4.6过电流保护4.6.1一般要求过电流保护装置中的熔断器应符合GB/T13539.6,其他设备应符合GB10963的要求。过电流
15、保护装置应不超过电缆的电流承能力、组件最大反向电流和其他设备的最大电流。当使用具有过流保护功能的断路器时,其的断开措施应满足5.3.1的要求。4.6.2光伏组串过电流保护当两个或两个以上的光伏组串连接到同一路PPT时,每一光伏组串都应装有过电流保护装置,过电流保护装置的标称额定电流In应满足式(1)和(2)的要求:1.5IS_DIn2.4IS_D(1)且InID_AX_PR(2)式中:4.DB11/T16712019ISD在标准测试条件,组件或光伏组串的短路电流,单位为安培(A);ID_AX_PRIE61730-2中规定的组件的最大过流保护值,通常组件制造商规定为“最大串联熔断器值”,单位为安
16、培(A)。4.6.3光伏子方阵过电流保护当两个或两个以上的光伏子方阵连接到同一逆变器时,应为光伏子方阵过电流保护,过电流保护装置的标称额定电流值In应满足式(3)的要求:1.25ISS-ARRAYIn2.4ISS-ARRAY(3)式中:ISS-ARRAY标准测试条件光伏子方阵的短路电流,单位为安培(A)。ISS-ARRAY=ISDNSA(4)式中:NSA为光伏子方阵中并联光伏组串的总数量。4.6.4光伏方阵过电流保护对于在故障条件可能会有来自其他电源的电流注入光伏方阵时,应光伏方阵过电流保护。光伏方阵过电流保护装置额定电流In应满足式(5)的要求:1.25ISARRAYIn2.4ISARRAY
17、(5)式中:ISARRAY标准测试条件光伏方阵的短路电流,ISARRAY=ISDNA,单位为安培(A)。其中,NA为光伏方阵中并联光伏组串总数量。4.6.5过电流保护装置位置过电流保护装置应安装在易于更换处,具体应满足:a)组串过电流保护装置,应安装在组串电缆与子方阵或方阵电缆连接处,或安装在组串汇流装置处;b)子方阵过电流保护装置,应安装在子方阵电缆与方阵电缆连接处,或安装在子方阵汇流装置处;)方阵过电流保护装置,应安装在方阵电缆与逆变器的连接处。对于包含功能接地的系统,组串和子方阵电缆的过流保护装置应安装在所有未接地导体中。对于只有两个带电导体没有功能接地的系统,如果在组串电缆和子方阵电缆
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