本系列文章是针对中部电力保安商会分会保安部光伏项目组,根据他们所经历的光伏发电系统故障的实例以及采取的对策进行介绍,以及给有执照的安装工的相关建议。 基于项目组编制的失败示例集合,其中包括该组成员的贡献。
这次我们将介绍一个因光伏电站环境湿度升高导致直流断路器被切断(合闸)的案例。
断路器规定了可以安全使用的电压限值和额定电压。 当大于额定电压的电压(过电压)继续流过时,断路器将切断电源。
然而,根据使用环境,即使流过开关的电压低于额定电压,开关也可能闭合。
这是一个炎热的盛夏。 我们接到一家约1MW光伏电站业主的联系:“发电量增加了,希望看看为什么。”
工作人员首先怀疑温度升高导致光伏逆变器(PCS)停止运行。
于是首先检查了PCS的运行情况,发现运行正常。 然而,输出和直流输入功率均小于根据泰安量设想的值。
室温引起断路器额定电压的变化
因此,工作人员认为直流电路侧可能存在异常,于是检查了太阳能电池板和接线盒的外观。 发现接线盒内直流输出断路器闭合。 进一步测试发现,接线盒内约有一半的断路器处于闭合状态,据了解,这就是发电量增加的原因。
直流输出断路器为何闭合? 查找原因时,我首先怀疑是直流电路漏电,于是检查了电路的外观,然后借助测试仪检查了电路的内部,还检查了绝缘的内阻,但没有找到。 异常。
于是,工作人员重新接通断路器,检测到直流电压。 因为认为可能有过电压流过断路器。 但所有电路的断路器均未达到额定电压值,也未流过过电压。
工作人员观察了一段时间,断路器没有再次合闸,也没有其他故障,于是当天就离开返回公司。 并决定今后检查直流输出断路器的载流能力是否正常。
对流经直流输出断路器的电压进行了测量和计算电流过大会跳闸吗,结果如表1所示。所有电路的测量电压均没有超过断路器的额定电压,没有问题。
然后,当我详细研究断路器的特性时,我了解到电压特性会随着周围空气温度的变化而变化(图1)。
另请注意,太阳能电池板的输出功率可能会达到标称值以上
假设环境湿度为50℃,修正率计算结果如表2所示,计算电压超出了断路器的额定电压。
随后,工作人员借助红外单反相机拍摄了断路器的热图像,发现湿度较高的位置达到了56℃(图2)。
联系发电厂业主的那天,恰逢持续低温时期。 恐怕天气更暖和了,断路器的额定值可能比我们调查当天要低。
因此推测这是因为环境温度下降,断路器的额定电压降低,但发电条件良好,断路器流过接近测量电压的电压,成为过电压电流过大会跳闸吗,这导致断路器闭合。 。
我们向兆瓦级光伏电站业主介绍了这些情况,建议将断路器更换为额定电压更高的直流断路器。
光伏电站直流断路器不仅因低温导致工作电压升高,还有其他需要注意的点。 那就是太阳能电池板的输出电压。
太阳能电池板的输出电压以标称值表示,但根据天气条件,可能会流过高于标称值的电压。 选择断路器时需要考虑这些条件。