河北某地區(qū)一個光伏戶用項目,逆變器報漏電流故障,安裝商把組件直流電纜幾乎全拆了,也沒有找到故障點(diǎn)。后來經(jīng)高人指點(diǎn),在交流線路上排查,終于找到是交流斷路一個接頭有絕緣破損,導(dǎo)致火線對地有漏電。在光伏系統(tǒng)中,常會碰到兩個故障報警,漏電流故障和絕緣阻抗故障,從字面上看,這兩種故障原因差不多,都是因?yàn)榻^緣不好造成的,但是這兩種故障產(chǎn)生的地方不盡相同,逆變器電路檢測的原理不一樣,檢測的部位也不一樣,如果采取同樣的方法去檢查,往往會事倍功半,下面將一一分析。
1、絕緣阻抗過低
絕緣阻抗是檢測光伏系統(tǒng)直流部分,包括組件和直流電纜,當(dāng)逆變器檢測到組件側(cè)正極或負(fù)極對地絕緣阻抗過低,說明直流側(cè)線纜或組件出現(xiàn)對地絕緣阻抗有異常的情況。
檢測方陣絕緣阻抗,是逆變器一項強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和要求,當(dāng)檢測到光伏陣列絕緣阻抗小于規(guī)定值量,逆變器必須顯示故障,非隔離的逆變器要停機(jī),不能接入電網(wǎng)。
電路原理:逆變器檢測絕緣阻抗的原理是:逆變器通過檢測PV+對地和PV-對地電壓,分別計算出PV+和PV –對地的電阻,若任意一側(cè)阻值低于閾值,逆變器就會停止工作,并報警顯示“PV絕緣阻抗低”。絕緣阻抗低是光伏系統(tǒng)一個常見故障,組件,直流電纜,接頭出現(xiàn)破損,絕緣層老化會產(chǎn)生絕緣阻抗低,直流電纜穿過橋架時,由于金屬橋架邊緣可能有倒刺,在穿線的過程中,就有可能把電纜的外層絕緣皮破壞,而導(dǎo)致對地漏電。
絕緣阻抗低的危害:絕緣阻抗低會造成系統(tǒng)漏電,如果這時逆變器還在并網(wǎng)發(fā)電,會造成用電設(shè)備機(jī)殼帶電,給人帶來觸電的安全隱患;故障點(diǎn)對地放電會造成局部發(fā)熱或者電火花,會帶來火災(zāi)等安全隱患。
2、漏電流故障
又稱方陣殘余電流,其產(chǎn)生原因是光伏系統(tǒng)和大地之間存在寄生電容,當(dāng)寄生電容-光伏系統(tǒng)-電網(wǎng)三者之間形成回路時,在無變壓器的光伏系統(tǒng)中,回路阻抗相對較小,共模電壓將在光伏系統(tǒng)和大地之間的寄生電容上形成較大的共模電流,即漏電流。
光伏系統(tǒng)中的漏電流,包括直流部分和交流部分,如果接入電網(wǎng),會引起并網(wǎng)電流畸變、電磁干擾等問題,對電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響;漏電流還可能使逆變器外殼帶電,會對人身安全構(gòu)成威脅。
漏電流的標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法
根據(jù)NB32004-2013標(biāo)準(zhǔn)第7.10.2條規(guī)定,在逆變器接入交流電網(wǎng),交流斷路器閉合的任何情況下,逆變器都應(yīng)提供漏電流檢測。漏電流檢測應(yīng)能檢測總的(包括直流和交流部分)有效值電流,連續(xù)殘余電流,如果連續(xù)殘余電流超過下面限制,逆變器應(yīng)該在0.3s內(nèi)斷開并發(fā)出故障信號:
1)對于額定輸出小于或等于30KVA的逆變器,300mA;
2)對于額定輸出大于30KVA的逆變器,10mA/KVA。
光伏系統(tǒng)漏電流有兩個特點(diǎn),一是成份復(fù)雜,有直流部份,也有交流部份;二是電流副值很少,毫安級別,對精度要求極高,需要專用的電流傳感器,能源部的光伏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對于光伏漏電流的檢測須采用Type B,也就是交直流漏電流均能測量的電流傳感器。
3、漏電流故障和絕緣阻抗故障的區(qū)別
1、漏電流是檢測電流,絕緣阻抗是檢測電阻;
2、漏電流檢測直流和交流,絕緣阻抗是檢測直流部分,如果交流電纜絕緣層損壞,不會報絕緣阻抗低故障,只會報漏電流故障。當(dāng)逆變器出現(xiàn)絕緣阻抗低故障,只需檢查直流部分;
3、直流絕緣故障報警的閥值是30mA,漏電流故障的閥值是300mA,所以當(dāng)直流部分發(fā)生絕緣層損壞時,會先報絕緣阻抗,逆變器停機(jī),除非特別大的直流電纜破損,一般不會報漏電流故障,當(dāng)逆變器出現(xiàn)漏電流故障,一般檢查逆變器和交流部分;
4、直流絕緣是在逆變器開機(jī)檢測,漏電流則是逆變器全程檢測,當(dāng)光伏系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,直流或者交流出現(xiàn)絕緣層破壞,則只會報漏電流故障;
5、漏電流故障的閥值是300mA,當(dāng)漏電流大于30mA時,如果短時間發(fā)生突變,逆變器也會判斷光伏系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況,發(fā)出漏電流報警,并切斷逆變器和電網(wǎng)。
1、絕緣阻抗過低
絕緣阻抗是檢測光伏系統(tǒng)直流部分,包括組件和直流電纜,當(dāng)逆變器檢測到組件側(cè)正極或負(fù)極對地絕緣阻抗過低,說明直流側(cè)線纜或組件出現(xiàn)對地絕緣阻抗有異常的情況。
檢測方陣絕緣阻抗,是逆變器一項強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和要求,當(dāng)檢測到光伏陣列絕緣阻抗小于規(guī)定值量,逆變器必須顯示故障,非隔離的逆變器要停機(jī),不能接入電網(wǎng)。
NB/T 32004-2013 標(biāo)準(zhǔn)條款
電路原理:逆變器檢測絕緣阻抗的原理是:逆變器通過檢測PV+對地和PV-對地電壓,分別計算出PV+和PV –對地的電阻,若任意一側(cè)阻值低于閾值,逆變器就會停止工作,并報警顯示“PV絕緣阻抗低”。絕緣阻抗低是光伏系統(tǒng)一個常見故障,組件,直流電纜,接頭出現(xiàn)破損,絕緣層老化會產(chǎn)生絕緣阻抗低,直流電纜穿過橋架時,由于金屬橋架邊緣可能有倒刺,在穿線的過程中,就有可能把電纜的外層絕緣皮破壞,而導(dǎo)致對地漏電。
絕緣阻抗低的危害:絕緣阻抗低會造成系統(tǒng)漏電,如果這時逆變器還在并網(wǎng)發(fā)電,會造成用電設(shè)備機(jī)殼帶電,給人帶來觸電的安全隱患;故障點(diǎn)對地放電會造成局部發(fā)熱或者電火花,會帶來火災(zāi)等安全隱患。
又稱方陣殘余電流,其產(chǎn)生原因是光伏系統(tǒng)和大地之間存在寄生電容,當(dāng)寄生電容-光伏系統(tǒng)-電網(wǎng)三者之間形成回路時,在無變壓器的光伏系統(tǒng)中,回路阻抗相對較小,共模電壓將在光伏系統(tǒng)和大地之間的寄生電容上形成較大的共模電流,即漏電流。
漏電流的標(biāo)準(zhǔn)及檢測方法
根據(jù)NB32004-2013標(biāo)準(zhǔn)第7.10.2條規(guī)定,在逆變器接入交流電網(wǎng),交流斷路器閉合的任何情況下,逆變器都應(yīng)提供漏電流檢測。漏電流檢測應(yīng)能檢測總的(包括直流和交流部分)有效值電流,連續(xù)殘余電流,如果連續(xù)殘余電流超過下面限制,逆變器應(yīng)該在0.3s內(nèi)斷開并發(fā)出故障信號:
1)對于額定輸出小于或等于30KVA的逆變器,300mA;
2)對于額定輸出大于30KVA的逆變器,10mA/KVA。
光伏系統(tǒng)漏電流有兩個特點(diǎn),一是成份復(fù)雜,有直流部份,也有交流部份;二是電流副值很少,毫安級別,對精度要求極高,需要專用的電流傳感器,能源部的光伏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對于光伏漏電流的檢測須采用Type B,也就是交直流漏電流均能測量的電流傳感器。
3、漏電流故障和絕緣阻抗故障的區(qū)別
1、漏電流是檢測電流,絕緣阻抗是檢測電阻;
2、漏電流檢測直流和交流,絕緣阻抗是檢測直流部分,如果交流電纜絕緣層損壞,不會報絕緣阻抗低故障,只會報漏電流故障。當(dāng)逆變器出現(xiàn)絕緣阻抗低故障,只需檢查直流部分;
3、直流絕緣故障報警的閥值是30mA,漏電流故障的閥值是300mA,所以當(dāng)直流部分發(fā)生絕緣層損壞時,會先報絕緣阻抗,逆變器停機(jī),除非特別大的直流電纜破損,一般不會報漏電流故障,當(dāng)逆變器出現(xiàn)漏電流故障,一般檢查逆變器和交流部分;
4、直流絕緣是在逆變器開機(jī)檢測,漏電流則是逆變器全程檢測,當(dāng)光伏系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,直流或者交流出現(xiàn)絕緣層破壞,則只會報漏電流故障;
5、漏電流故障的閥值是300mA,當(dāng)漏電流大于30mA時,如果短時間發(fā)生突變,逆變器也會判斷光伏系統(tǒng)出現(xiàn)緊急情況,發(fā)出漏電流報警,并切斷逆變器和電網(wǎng)。