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技术交流

关于光伏阵列直流系统绝缘的测试

 

摘要: 光伏阵列在安装完成后,由于长期的运行和安装过程中的各种原因会导致直流回路的绝缘不好,如果光伏阵列汇入汇流箱里任意一进线回路有接地现象就会导致整个汇流箱出线的绝缘不良,本次通过对一个项目案例进行实测分析验证,阐述了一种利用万用表就可以简单测试直流绝缘的方法。
 
关键词:光伏阵列、汇流箱绝缘光伏组件
引言
  能源短缺、环境污染是当今世界面临的两大难题, 制约着人类社会和世界经济的发展。作为新能源和可再生能源的一种, 太阳能因其清洁环保、永不枯竭的特点, 受到青睐。在世界各国政府的大力扶持下, 光伏产业发展迅速。我国光伏产业起步较晚, 但在最近十几年内, 随着我国新能源政策的相继出台,光伏发电飞速发展, 取得了令世界瞩目的成就。在光伏电站飞速发展的同时也出现了很多的问题,由于光伏电站是有多块光伏组件串并联后构成,光伏阵列的占地面积特别大,组件的块数也很多,并且输出是直流,线缆特别多,这样整个直流系统的绝缘就成为很重要的问题。通过一个工程实例的现场测试分析,阐述了一种测试直流绝缘的方法。
 
1、测试对象介绍
项目地点位于浙江省华润某电厂,安装容量为5.2MWp,安装在厂房屋顶,安装方式为平铺安装。本项目使用单块功率为220Wp的单晶组件,组件的参数表如下:
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本工程并网逆变器最大直流输入电压为880V,最大功率跟踪电压范围为420-820V,组串中的光伏电池数量决定于并网逆变器的最大直流输入电压、MPPT电压范围,因此确定本项目的组串数为21串。在此串联数下,组串最大功率电压为:28.22V×20=564.4V;组串开路电压为:36.69V×20=733.8V。
本工程汇流箱选用的是16路汇1路的户外直流防雷汇流箱,16路20串的组件接入汇流箱,由一路送出至直流柜,因此整个汇流箱的开路电压为:733.8V;工作电压为:564.4V;工作电流为:7.8A×16=124.8A。
 
2 测试方法及测试数据分析
2.1测量方法利用万用表,分别测试组件正负极分别对地及正负极之间的直流电压值,具体原理如图1是组件与地的一个示意图,首先,选取地电位U O 为0,即U O =0;则U AO +U BO =U O ;U AO ﹣U BO =U AB 。如果A端接地,则U BO =﹣U AB ,U AO =0;如果B端接地,则U AO =U AB ,U BO =0。此方法是一个理论测试方法,在实际测试中,由于组件正负极对地的低压是电容电压,用万用表测试时,万用表相当于一个负载给电容放电,这样电压会逐渐降低,但是刚开始测试时测到的电压就是U AO 、U BO 的初始值。
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3.2测量过程
测试工具:万用表测试过程:①将万用表打到直流1000V的档位;②黑色表笔对地(O),红色表笔分别对正、负(A、B);③黑色表笔对负(B),红色表笔对正(A);④测试后分别记录下数据。本次测试以汇流箱为单元进行,抽取了2个汇流箱32个组串进行了测试分析。相关测试数据如下表:测试天气:多云,时间:15:10,温度:34℃
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备注:理论开路电压为U AB =733.8V,由于组件安装方式为平铺,测试温度、时间和天气的影响,测出的开路电压数据比理论值低。
3.3、数据的分析及验证
通过对上面两组数据的分析后,1#汇流箱16组开路电压数据与理论开路电压不相等,这是由于组件安装方式为平铺,测试温度、时间和天气的影响,测出的开路电压数据比理论值低,是正常的。利用公式U AO +U BO =U O ;U AO ﹣U BO =U AB 进行计算后,发现测试数据和理论计算完全吻合。2#汇流箱的2#-6回路数据不正常,365bet官网进行了现场检查验证,发现2#汇流箱的2#-6回路的正极线皮破损,直接与检修走道接通,检修走道是直接接地的,导致了绝缘的降低,将破损线皮处理再去测试U AO =278V,U BO =349V,U AB =626V,测试证明了此方法是正确的,为了再次确认测试方法的可行性,365bet官网对2#汇流箱的2#-14回路负极认为制造接地故障,测试数据为表3-2中所示,数据也显示除了负极接地,恢复后测试数据U AO =282V,U BO =345V,U AB =628V,数据正常,因此证明次测试方法是有效可行的。虽然此测试方法有效可行,但是用这种测试,由于整个光伏电站组串数量多,如果是装机容量大的电站,工作量相当大,这样的测试方法效率低下,经过对数据的再次分析发现,由于汇流箱是将十六路组串电流并联后由一回出线送出,如果16路中任意一路绝缘测试不正常,那么汇流箱出线的绝缘测试也将不正常,365bet官网对故障汇流箱出线进行了测试,结果测试数据符合理论分析。利用这种方法测试的话只要测试汇流箱出线便可找出故障在哪个汇流箱,然后再去测试找出故障回路,不用对每个汇流箱的每一个回路进行测试,这样也提高了测试效率。
 
4、结论
利用万用表测试组件或汇流箱出线的正负极分别对地及正负极之间的电压值这种方法,可以有效的检查光伏方阵直流回路的绝缘,并且利用直接测试汇流箱出线的正负极对地及正
负极之间的电压值的方法可以减少测试工作量,提高测试效率,更快的达到光伏阵列直流系统绝缘测试目的。

 

点击次数:  更新时间:2018-01-06  【打印此页】  【关闭