問(wèn)題:太陽能發電跳(tiào)閘什(shí)麽(me)原因?
優(yōu)質回答:
在光伏係統中(zhōng),電氣開關是必不可少的元器件之一(yī)。主要有兩個方麵作用:
一是電(diàn)氣隔離功能(néng),在安裝和維護時,用於切斷光伏組件,逆變器,配電櫃和電網之間的電氣連接,給(gěi)操作(zuò)人員提供一個(gè)安全的環境,這個動作一般是由操(cāo)作人員主動實現(xiàn)。
二是安全保護功能,當電氣係統發生的過流、過壓、短路過(guò)溫及漏電流時,能自動切斷(duàn)電路,以保護人身和設(shè)備的安全,這個動作(zuò)是開關(guān)自動實(shí)現。
在對光伏電站(zhàn)的運行過(guò)程中,經常容易碰開關跳閘的情(qíng)況(kuàng),其中的原因是開關可能出現過流、過壓、過溫、漏電流,下麵分析每一種情況產生的原因的解決方案。
1.電流(liú)原(yuán)因
這種(zhǒng)故障為常見,斷路(lù)器選型(xíng)太小或質量(liàng)不過關導致(zhì)長期過載運行,容易發熱跳閘。設計時(shí),首先要計(jì)算電路的大電流,一(yī)般就是逆變器交流輸出的大電流。開關的額定電流要(yào)超過電路大電流的1.2倍到1.5倍(bèi)。比如單台功率20KW的逆變器,大交流輸(shū)出電流在32A左右,這時建議就選(xuǎn)40A以上的斷路器。
判斷依據:平(píng)時不跳閘,隻有當天氣很好(hǎo),光伏係統功率較大時才跳閘。
解決方法:更(gèng)換額定電流大的斷路器或者(zhě)質量可靠的斷路器。
小型斷路(lù)器有C型和D型兩種,這是脫(tuō)扣類型,C型(xíng)與(yǔ)D型的區別在於短路瞬時脫扣電流的不同(tóng),過(guò)載保護是相同的。C型磁脫扣電流為(5-10)In,就是說當短路電流10倍額定電流(liú)時跳閘,動作時間小於等於0.1秒,適用於保護常規負載。D型磁脫扣電流為(10-20)In,就是(shì)說當(dāng)短(duǎn)路電流(liú)20倍額定電流時跳閘,動作(zuò)時間小於等於0.1秒,適用於保護具有很高衝擊電流的設備(bèi)。當(dāng)開關前後(hòu)有變壓器之類的電氣設備,斷電後有一個衝擊電流,應該選擇D型斷路器,如果線路沒有變(biàn)壓器等感性設備,建議選擇C型(xíng)斷路器。戶用光伏項目中沒有較大的衝擊電流負載,一(yī)般是C型斷路器居多。
2.電壓原(yuán)因
這種故障比較少見,斷路器兩相(xiàng)之間,有一個額定電壓,一般單極為250V,如(rú)果(guǒ)超(chāo)過這個電壓就有可能跳閘。原因可能有兩種:一種是斷路的額定電壓型選錯;二是當光伏係統的功率大於負(fù)載用電功率時,逆變器提高電壓往外送電。
判斷依據:用(yòng)萬用表測量斷路電壓,超過了斷路器的額定電壓。
解決方法(fǎ):更換額定電壓更高的斷路器,或線徑更大(dà)的電(diàn)纜,降低線路阻(zǔ)抗。
目前國內市(shì)麵(miàn)上主流的逆變(biàn)器交流輸出電壓主要有四種;單相220V(一根火線+一(yī)根零線(xiàn)),三相380V(三根火線(xiàn)+一根零線)、480V/540V(三根火線)、800V(三根(gēn)火線),在(zài)進行斷路器設計(jì)選(xuǎn)型的過程中(zhōng)需要考慮到電壓等級(jí)的問題。
3.溫度原(yuán)因
這種故障也較常見,斷路器標注的額定電流,是器件(jiàn)在溫度為30度情況下能(néng)長期通過的大電流,溫度每升高10度電流減少5%。而斷路器因為有觸點存在,也是一個發熱源。造成斷路器溫度過高的原因有兩種:一是斷路器(qì)和電纜接觸不良,或斷路器本身觸點接觸不好,內阻大,導致斷路器溫度升高;二是斷路器安裝的地方環境封閉散熱不好。
判(pàn)斷依據:斷路器(qì)動作跳閘後,用手去摸,感覺溫度偏高,或(huò)看到(dào)接線端(duān)子有溫度(dù)偏高(gāo),甚至有燒焦的氣味。
解決方法:重新接線,或更換斷路器。
4.漏(lòu)電原因
這(zhè)種故障導致的跳閘也比(bǐ)較常見。漏電流又稱方陣殘餘電流,其產生(shēng)原因是光伏係統(tǒng)和大地之間存在寄生電容(róng),當(dāng)寄生電容-光伏係統-電網三者之間形(xíng)成回路時,在(zài)無變壓器的光伏係統中,回路阻抗相對較(jiào)小,共模電壓將在光伏係統和大地之間的(de)寄生電容(róng)上形成較大的共模電流,即漏電流。
光伏係統中的漏(lòu)電流,包括直流(liú)部分和交流部分,如果接入電網,會引(yǐn)起並(bìng)網電流畸變、電磁幹(gàn)擾(rǎo)等問題,對電(diàn)網內的設備運行產生影響;漏電流還可能使逆變器外殼帶電,會對(duì)人身安全(quán)構成威脅。
跳閘(zhá)原因:線路或其(qí)它電(diàn)器故障,其它(tā)用電設(shè)備漏電,線(xiàn)路漏(lòu)電,組(zǔ)件或直流線(xiàn)路絕緣層破壞。
判斷依據:組件正負極和交流相線之間,組件(jiàn)正(zhèng)負極、相線和地線(xiàn)之間絕緣電(diàn)阻低(dī)。
解決方法:檢測和更換有故障的設(shè)備和電線。
當因漏電故障造成的跳閘時,必須查明原因排除故障後,方可重新合閘,嚴禁強行合閘。漏電斷路器發生分斷跳閘(zhá)時(shí),手柄處於中間位置(zhì),當重新閉合時,需先將操作手(shǒu)柄向下扳動(分斷位置),使(shǐ)操作機構重扣合,再向上進行合閘。
光伏係統如(rú)何選用漏電(diàn)保護(hù)器:由於光(guāng)伏組件安(ān)裝在室(shì)外(wài),多路(lù)串聯時(shí)直流電壓很高,組件對(duì)地會有少(shǎo)量的漏電流,因此選用漏電開關時,要根據係統大小調節(jiē)漏電流(liú)的保(bǎo)護值。一般建議斷路器漏電流值選型如下:
1.對於額定輸出小於或等於30KVA的逆變器,300mA;
2.對於額定輸出大於30KVA的逆變器,10mA/KVA。
一般常(cháng)規(guī)30mA的漏電開關,隻(zhī)適合安裝在(zài)單相5kW或(huò)者三(sān)相10kW以下的係統,超(chāo)過這個容量,要適當提(tí)高漏電流的保護值。
光伏係統如(rú)果配置了隔(gé)離(lí)變壓器,可以(yǐ)減少漏電流的發生,但如果隔離變壓接線錯誤,或者本身有漏電(diàn)問題,也有可能因為漏(lòu)電流而跳閘。
總結
光伏係統發生開關跳閘事件,會直接導致係統不發電,帶來經濟損失。如果是安裝較久的(de)電站,其中原因可(kě)能是電路的接(jiē)線問題或者開關老化的問題,在日常設備巡(xún)檢中需及時發現和更換(huàn)處理。如果是新安裝的電站,有可能是開關的選型不(bú)當、線路絕緣不良、變壓器絕(jué)緣不良等問題,需要我們在電站前期(qī)設備選型中盡可能的(de)注意。