Nhà máy điện mặt trời (Solar Farm) thường được xây dựng ở những khu vực rộng lớn, có nắng nhiều và ít vật cản để tối ưu hiệu suất sản xuất điện. Các nhà máy này bao gồm hàng trăm tấm pin mặt trời (PMT) được kết nối với nhau và với các thiết bị điện khác, tạo thành một hệ thống phức tạp và dễ bị tác động bởi sét.
Nguy cơ từ sét đối với Solar Farm
Do diện tích lớn và mạng lưới dây dẫn trải dài, nhà máy điện mặt trời dễ bị sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp. Sét có thể gây ra những xung điện áp đột biến lan truyền qua hệ thống dây dẫn và thiết bị, gây hư hỏng hoặc làm ngừng hoạt động nhà máy.
Các biện pháp bảo vệ chống sét là bắt buộc để tránh thiệt hại về tài sản và gián đoạn hoạt động của nhà máy. Hệ thống chống sét cần được thiết kế đồng bộ và chuyên nghiệp, kết hợp với hệ thống tiếp địa đảm bảo an toàn.
Hệ thống chống sét cho nhà máy điện mặt trời
Hệ thống chống sét cho Solar Farm bao gồm các giải pháp bảo vệ bên ngoài và chống sét lan truyền. Hai hạng mục quan trọng trong hệ thống này là chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền.
Chống sét trực tiếp
Có ba công nghệ phổ biến được sử dụng để bảo vệ nhà máy khỏi sét đánh trực tiếp:
- Hệ thống thu lôi Franklin: Đây là hệ thống thu lôi cổ điển, bố trí trên các cột cao trong nhà máy. Ưu điểm của hệ thống này là chi phí thấp, nhưng vùng bảo vệ nhỏ, đòi hỏi phải lắp đặt nhiều cột thu lôi trong nhà máy.
- Hệ thống kim thu sét phát xạ sớm: Công nghệ này sử dụng kim thu sét có vùng bảo vệ rộng (từ 50 đến 107 mét tùy vào độ cao lắp đặt). Số lượng kim thu sét ít hơn so với hệ thống Franklin, giúp tiết kiệm không gian. Tuy nhiên, kim thu sét có thể tạo ra xung quá áp lan truyền trên dây dẫn, gây ra rủi ro cho các thiết bị điện trong nhà máy.
- Hệ thống phân tán sét: Đây là công nghệ hiện đại dựa trên lý thuyết phân tán điện tích, sử dụng các đầu kim phân tán để ngăn chặn sự cố sét đánh. Hệ thống này giúp giảm thiểu sự cố đánh trực tiếp và giảm xung điện áp lan truyền. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cao hơn các giải pháp khác.
Chống sét lan truyền
Ngoài việc chống sét trực tiếp, các nhà máy điện mặt trời cần được trang bị hệ thống chống sét lan truyền để bảo vệ các thiết bị nhạy cảm như biến tần, tủ điện và pin mặt trời. Các xung quá áp đột biến có thể lan truyền qua hệ thống dây dẫn do tác động của sét đánh gần hoặc cảm ứng điện từ.
Hệ thống chống sét lan truyền bao gồm các thiết bị bảo vệ được lắp đặt trên cả mạng lưới AC và DC, bảo vệ cho từng thành phần của nhà máy.
Chống sét cho nhà máy điện mặt trời là yếu tố quan trọng không chỉ giúp bảo vệ an toàn cho các thiết bị mà còn duy trì hoạt động liên tục và hiệu quả của nhà máy. Việc đầu tư vào hệ thống chống sét toàn diện, kết hợp các giải pháp bảo vệ đồng bộ cho cả sét đánh trực tiếp và sét lan truyền, sẽ giúp các nhà máy điện mặt trời tránh được rủi ro và thiệt hại không đáng có.