戶用光伏電纜的經(jīng)濟性選擇與敷設(shè)方式

2018-02-01 13:33:59 戶用光伏網(wǎng) 　點擊量：評論 (0)

在光伏系統(tǒng)中，由于線路安裝的環(huán)境不一樣，造成交流電纜也溫度不一樣。逆變器和并網(wǎng)點距離不一樣，造成電纜上的壓降不一樣。溫度和壓降都會...

在光伏系統(tǒng)中，由于線路安裝的環(huán)境不一樣，造成交流電纜也溫度不一樣。逆變器和并網(wǎng)點距離不一樣，造成電纜上的壓降不一樣。溫度和壓降都會影響到系統(tǒng)的損耗，因此要合理設(shè)計逆變器輸出電流的線徑，綜合考慮各方面的因素，既要減少光伏電站的初始投資，又要減少系統(tǒng)的線路損耗。

在做電纜設(shè)計選型時，技術(shù)上主要考慮電纜的額定載流量、電壓、溫度等技術(shù)參數(shù)，安裝時還是考慮電纜的外徑，彎曲半徑，防火等，計算造價時考慮電纜的價格。

一、逆變器輸出電流和電纜載流量要一致

逆變器輸出電流是由功率決定的，單相逆變器電流＝功率/230，三相逆變器電流＝功率/（400*1.732），有的逆變器還可以1.1倍過載，參考下圖：

電纜載流量是由材料、線徑、溫度決定的，電纜有銅線和鋁線兩種，各有用處，從安全性出發(fā)，建議逆變器輸出交流電纜用銅線。單相一般選BVR軟線，聚氯乙烯絕緣，銅芯（軟）布電線電壓等級為300/500V，三相選450/750電壓（或者0.6kV/1kV)等級的YJV、YJLV輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，導(dǎo)線的截流量和溫度之間的關(guān)系，如果環(huán)境溫度高于35℃，溫度每增加5℃時，允許電流應(yīng)減小10%左右；如果周圍環(huán)境溫度低于35℃，溫度每降低5℃時，允許電流可增加10%左右，一般情況下，電纜如果安裝在室內(nèi)通風(fēng)的地方，最高環(huán)境溫度40度以下，如果安裝在室外有陽光曬到的地方，最高環(huán)境溫度有可能到50度。

如1臺20kW逆變器，輸出電流是32A，參考表中，4平方電纜在40度時，載流量是32A，6平方電纜在50度時，載流量是33A，因此20kW逆變器選用4平方的電纜或者6平方電纜，就可以滿足要求。

二、電纜經(jīng)濟性設(shè)計

有些地方逆變器離并網(wǎng)點比較遠(yuǎn)，電纜雖然可以滿足載流量的要求，但由于電纜比較長，線路損耗就比較大，這時就可以考慮用線經(jīng)大的電纜來減少損失，因為電纜線經(jīng)越大，內(nèi)阻越少。不過還要考慮電纜的價格，逆變器交流輸出密封接線端子的外徑。

如一臺20kW電站，逆變器到并網(wǎng)點3根電纜線總長度100米，平均一天日照時間為4小時，輸出電流按32A，輸出電纜可以選用4mm，6mm和10mm，16mm。4平方電纜總內(nèi)阻0.46歐姆，市場價格是3.5元/米；6平方電纜總內(nèi)阻0.31歐姆，市場價格是4.8元/米；10平方電纜總內(nèi)阻0.18歐姆，市場價格是9.5元/米；16平方電纜總內(nèi)阻0.115歐姆，市場價格是13.5元/米。

選用4平方電纜，一天的損耗為I²Rt=（302*0.46*4）/1000=1.656度，一年約600度電，按每度電成本0.75元算，一年損失450元；

選用6平方電纜，一天的損耗為I²Rt=（302*0.31*4）/1000=1.116度，一年約400度電，按每度電成本0.75元算，一年損失300元；

選用10平方電纜，一天的損耗為I²Rt=（302*0.18*4）/1000=0.65度，一年約240度電，按每度電成本0.75元算，一年損失180元；

選用16平方電纜，一天的損耗為I²Rt=（302*0.115*4）/1000=0.414度，一年約150度電，按每度電成本0.75元算，一年損失110元。

三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的電纜施工

光伏發(fā)電工程中電纜工程建設(shè)關(guān)系重大，敷設(shè)方式選擇直接影響著建設(shè)費用，所以合理規(guī)劃、正確選擇電纜的敷設(shè)方式，是電纜設(shè)計工作的重要環(huán)節(jié)。

1、電纜的敷設(shè)電纜敷設(shè)方式根據(jù)工程情況、環(huán)境條件和電纜規(guī)格型號、數(shù)量等因素綜合考慮，且按滿足運行可靠、便于維護(hù)的要求和技術(shù)經(jīng)濟合理的原則來選擇。光伏發(fā)電項目直流電纜的敷設(shè)主要有直埋鋪沙墊磚敷設(shè)、穿管敷設(shè)、槽架內(nèi)敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、隧道敷設(shè)等。

交流電纜的敷設(shè)與一般電力系統(tǒng)敷設(shè)方式差異不大。直流電纜多用于光伏組件之間、組串至直流匯流箱之間、匯流箱至逆變器之間，其截面積小、數(shù)量大，通常情況下電纜沿組件支架綁扎或穿管直埋進(jìn)行敷設(shè)，直流電纜在敷設(shè)時一般需要考慮：

（1）組件之間連接電纜及組串與匯流箱之間連接電纜，盡可能利用組件支架作為電纜敷設(shè)的通道支撐與固定，可在一定程度上降低環(huán)境因素的影響的作用。

（2）電纜敷設(shè)的受力要均勻適當(dāng)，不宜過緊，光伏場所一般晝夜溫差較大，應(yīng)避免熱脹冷縮造成線纜斷裂。

（3）在建筑物表面的光伏材料電纜引線，要考慮建筑整體美觀，敷設(shè)位置應(yīng)避開在墻和支架的銳角邊緣布設(shè)電纜，以免切、磨損傷絕緣層引起短路，或受剪切力切斷導(dǎo)線引起斷路。同時要考慮電纜線路遭直擊雷等問題。

（4）合理規(guī)劃電纜敷設(shè)路徑，減少交叉，盡可能的合并敷設(shè)以減少項目施工過程中的土方開挖量以及電纜用量。

2、電纜的連接光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流線纜多為室外敷設(shè)，連接方式以接頭插接為主，可穿管中加以保護(hù)，利用組件支架作為電纜敷設(shè)的通道和固定，降低環(huán)境因素的影響。其他的電纜連接與一般電力系統(tǒng)中電纜連接方式大致相同。

光伏線纜雖然僅僅是光伏系統(tǒng)中的一個小部分，如何選擇合適的線纜來保障降低項目事故率低、提高供電可靠性、施工運行維護(hù)方便卻不如想象中容易。希望本文能的介紹，能夠為您在日后設(shè)計選型中提供一定的理論支持。

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