在河北某地區(qū)的一個(gè)太陽能發(fā)電項(xiàng)目中，逆變器報(bào)告泄漏電流故障。安裝人員幾乎拔出了所有組件的直流電纜，但沒有找到故障點(diǎn)。經(jīng)過對交流線路的調(diào)查，最終發(fā)現(xiàn)交流線路斷裂，一個(gè)接頭絕緣損壞，導(dǎo)致火線泄漏到地面。在光伏系統(tǒng)中,經(jīng)常遇到兩個(gè)故障報(bào)警,漏電故障和絕緣阻抗,實(shí)際上,這兩個(gè)問題的原因相同,所有由于絕緣不好,但是這兩個(gè)地方是不一樣的,故障檢測、逆變電路檢測部分的原則也不同,如果你用同樣的方法來檢查，通常會(huì)得到更少的工作量，這將在下面進(jìn)行分析。
絕緣阻抗過低
絕緣阻抗用于檢測光伏系統(tǒng)的直流部分，包括模塊和直流電纜。當(dāng)逆變器檢測到模塊側(cè)正負(fù)極絕緣阻抗離地過低時(shí)，說明直流側(cè)電纜或組件對地絕緣阻抗異常。
檢測方陣的絕緣阻抗是逆變器的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和要求。當(dāng)檢測到光伏陣列的絕緣阻抗小于設(shè)定值時(shí)，逆變器必須顯示故障，非隔離逆變器必須停機(jī)，不能并網(wǎng)。
7.10.1。方陣絕緣阻抗測試
7.10.1.1逆變器連接到不接地的光伏陣列
光伏方陣不接地的逆變器應(yīng)在系統(tǒng)啟動(dòng)前測量光伏方陣輸入端與地之間的直流絕緣電阻。如果阻抗小于UMAXPV/30mA(UMAXPV為PV方陣的最大輸出電壓，則:
A)具有電氣隔離的逆變器，應(yīng)提示故障，但故障期間仍可進(jìn)行其他動(dòng)作，當(dāng)絕緣電阻滿足上述要求時(shí)，允許停止報(bào)警。
B)非隔離逆變器或隔離后漏電電流不滿足要求的逆變器，應(yīng)注明故障并限制對電網(wǎng)的接入。此時(shí)，允許繼續(xù)監(jiān)測方陣的絕緣電阻。另外，當(dāng)絕緣電阻滿足上述要求時(shí)，允許停止報(bào)警并接入電網(wǎng)。
NB/t32004-2013標(biāo)準(zhǔn)條款
電路原理:逆變器絕緣電阻檢測原理為:逆變器通過檢測PV+對地電壓和PV-對地電壓，分別計(jì)算PV+和PV-對地電阻，如果任何一側(cè)的電阻值低于該閾值，逆變器將停止工作，并報(bào)警顯示“PV絕緣電阻低”。低絕緣電阻是一種常見的故障光伏系統(tǒng)組件,直流電纜,連接器,絕緣老化可以生產(chǎn)低絕緣電阻、直流電纜穿過橋,由于金屬橋的邊緣可能會(huì)發(fā)炎,線程的過程中,可以把外絕緣電纜的皮膚損傷,以及泄漏的原因。
低絕緣阻抗的危害:低絕緣阻抗會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏。如果逆變器仍并網(wǎng)發(fā)電，會(huì)引起電氣設(shè)備外殼充電，給人帶來電擊。從故障點(diǎn)向地面放電會(huì)引起局部發(fā)熱或電火花，帶來火災(zāi)等安全隱患。
泄漏電流的錯(cuò)
又稱平方剩余電流，其原因是光伏系統(tǒng)與對地之間的寄生電容，當(dāng)寄生電容-光伏系統(tǒng)-電網(wǎng)之間形成回路時(shí)，光伏系統(tǒng)沒有變壓器，回路阻抗相對較小，光伏系統(tǒng)中的共模電壓是在對地與寄生電容之間形成的，共模電流越大，即漏電電流越大。
光伏系統(tǒng)中的泄漏電流，包括直流部分和交流部分，如果并網(wǎng)，會(huì)造成并網(wǎng)電流失真、電磁干擾等問題，影響電網(wǎng)中設(shè)備的運(yùn)行。漏電電流還能使逆變器外殼通電，對人身安全構(gòu)成威脅。
泄漏電流的標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法
根據(jù)NB32004-2013標(biāo)準(zhǔn)第7.10.2節(jié)，在任何情況下，當(dāng)逆變器連接到交流電網(wǎng)，交流斷路器閉合時(shí)，逆變器應(yīng)提供漏電檢測。漏電電流檢測應(yīng)能檢測出總有效值(包括直流部分和交流部分)、連續(xù)剩余電流，如果連續(xù)剩余電流超過以下限制，應(yīng)在0.3s內(nèi)斷開，并發(fā)出故障信號:
1)額定輸出≤30kVA、300mA的逆變器;
2)逆變器額定輸出大于30kVA、10mA/kVA。
光伏系統(tǒng)的漏電流有兩個(gè)特點(diǎn)。一是復(fù)雜的組成，包括直流部分和交流部分。其次，電流幅值非常小，毫安級要求精度非常高，因此需要特殊的電流傳感器。根據(jù)能源部光伏標(biāo)準(zhǔn)，檢測光伏漏電流必須采用b型，即能測量交流和直流漏電流的電流傳感器。
漏電電流故障和絕緣阻抗故障的區(qū)別
1、漏電電流為檢測電流，絕緣電阻為檢測電阻;
2、漏電檢測直流和交流，絕緣阻抗是檢測直流部分，如果交流電纜絕緣層損壞，就不會(huì)上報(bào)低絕緣阻抗故障，只會(huì)上報(bào)漏電阻抗故障。當(dāng)逆變器絕緣電阻低故障時(shí)，只需檢查直流部分;
3、直流絕緣故障報(bào)警閾值是30ma,泄漏電流故障閾值是300毫安,當(dāng)直流部分絕緣損壞時(shí),將提交的絕緣阻抗、變頻器停機(jī),除非特別大的直流電纜破損,一般不引用泄漏故障,泄漏電流逆變器故障時(shí),經(jīng)常檢查逆變器和交換部分;
4.逆變器啟動(dòng)時(shí)檢測直流絕緣，并檢測整個(gè)逆變器的漏電流。光伏系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)絕緣層被直流或交流損壞時(shí)，僅上報(bào)泄漏電流故障。
5.漏電電流故障閾值為300mA。當(dāng)泄漏電流大于30mA時(shí)，如果短時(shí)間內(nèi)有突然變化，太陽能發(fā)電系統(tǒng)家用全套逆變器會(huì)判斷光伏系統(tǒng)有緊急情況，發(fā)出泄漏電流報(bào)警，并切斷逆變器和電網(wǎng)。
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