在河北某地区的一个太阳能发电项目中,逆变器报告泄漏电流故障。安装人员几乎拔出了所有组件的直流电缆,但没有找到故障点。经过对交流线路的调查,最终发现交流线路断裂,一个接头绝缘损坏,导致火线泄漏到地面。在光伏系统中,经常遇到两个故障报警,漏电故障和绝缘阻抗,实际上,这两个问题的原因相同,所有由于绝缘不好,但是这两个地方是不一样的,故障检测、逆变电路检测部分的原则也不同,如果你用同样的方法来检查,通常会得到更少的工作量,这将在下面进行分析。
绝缘阻抗过低
绝缘阻抗用于检测光伏系统的直流部分,包括模块和直流电缆。当逆变器检测到模块侧正负极绝缘阻抗离地过低时,说明直流侧电缆或组件对地绝缘阻抗异常。
检测方阵的绝缘阻抗是逆变器的强制标准和要求。当检测到光伏阵列的绝缘阻抗小于设定值时,逆变器必须显示故障,非隔离逆变器必须停机,不能并网。
7.10.1。方阵绝缘阻抗测试
7.10.1.1逆变器连接到不接地的光伏阵列
光伏方阵不接地的逆变器应在系统启动前测量光伏方阵输入端与地之间的直流绝缘电阻。如果阻抗小于UMAXPV/30mA(UMAXPV为PV方阵的最大输出电压,则:
A)具有电气隔离的逆变器,应提示故障,但故障期间仍可进行其他动作,当绝缘电阻满足上述要求时,允许停止报警。
B)非隔离逆变器或隔离后漏电电流不满足要求的逆变器,应注明故障并限制对电网的接入。此时,允许继续监测方阵的绝缘电阻。另外,当绝缘电阻满足上述要求时,允许停止报警并接入电网。
NB/t32004-2013标准条款
电路原理:逆变器绝缘电阻检测原理为:逆变器通过检测PV+对地电压和PV-对地电压,分别计算PV+和PV-对地电阻,如果任何一侧的电阻值低于该阈值,逆变器将停止工作,并报警显示“PV绝缘电阻低”。低绝缘电阻是一种常见的故障光伏系统组件,直流电缆,连接器,绝缘老化可以生产低绝缘电阻、直流电缆穿过桥,由于金属桥的边缘可能会发炎,线程的过程中,可以把外绝缘电缆的皮肤损伤,以及泄漏的原因。
低绝缘阻抗的危害:低绝缘阻抗会导致系统泄漏。如果逆变器仍并网发电,会引起电气设备外壳充电,给人带来电击。从故障点向地面放电会引起局部发热或电火花,带来火灾等安全隐患。
泄漏电流的错
又称平方剩余电流,其原因是光伏系统与对地之间的寄生电容,当寄生电容-光伏系统-电网之间形成回路时,光伏系统没有变压器,回路阻抗相对较小,光伏系统中的共模电压是在对地与寄生电容之间形成的,共模电流越大,即漏电电流越大。
光伏系统中的泄漏电流,包括直流部分和交流部分,如果并网,会造成并网电流失真、电磁干扰等问题,影响电网中设备的运行。漏电电流还能使逆变器外壳通电,对人身安全构成威胁。
泄漏电流的标准和试验方法
根据NB32004-2013标准第7.10.2节,在任何情况下,当逆变器连接到交流电网,交流断路器闭合时,逆变器应提供漏电检测。漏电电流检测应能检测出总有效值(包括直流部分和交流部分)、连续剩余电流,如果连续剩余电流超过以下限制,应在0.3s内断开,并发出故障信号:
1)额定输出≤30kVA、300mA的逆变器;
2)逆变器额定输出大于30kVA、10mA/kVA。
光伏系统的漏电流有两个特点。一是复杂的组成,包括直流部分和交流部分。其次,电流幅值非常小,毫安级要求精度非常高,因此需要特殊的电流传感器。根据能源部光伏标准,检测光伏漏电流必须采用b型,即能测量交流和直流漏电流的电流传感器。
漏电电流故障和绝缘阻抗故障的区别
1、漏电电流为检测电流,绝缘电阻为检测电阻;
2、漏电检测直流和交流,绝缘阻抗是检测直流部分,如果交流电缆绝缘层损坏,就不会上报低绝缘阻抗故障,只会上报漏电阻抗故障。当逆变器绝缘电阻低故障时,只需检查直流部分;
3、直流绝缘故障报警阈值是30ma,泄漏电流故障阈值是300毫安,当直流部分绝缘损坏时,将提交的绝缘阻抗、变频器停机,除非特别大的直流电缆破损,一般不引用泄漏故障,泄漏电流逆变器故障时,经常检查逆变器和交换部分;
4.逆变器启动时检测直流绝缘,并检测整个逆变器的漏电流。光伏系统运行过程中,当绝缘层被直流或交流损坏时,仅上报泄漏电流故障。
5.漏电电流故障阈值为300mA。当泄漏电流大于30mA时,如果短时间内有突然变化,太阳能发电系统家用全套逆变器会判断光伏系统有紧急情况,发出泄漏电流报警,并切断逆变器和电网。
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