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光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣的測試

核心提示:本工程并網(wǎng)逆變器最大直流輸入電壓為880V,最大功率跟蹤電壓范圍為420-820V,組串中的光伏電池?cái)?shù)量決定于并網(wǎng)逆變器的最大直流輸入電壓、MPPT電壓范圍,因此確定本項(xiàng)目的組串?dāng)?shù)為21串。
   1、測試對(duì)象介紹
  
  項(xiàng)目地點(diǎn)位于浙江省華潤某電廠,安裝容量為5.2MWp,安裝在廠房屋頂,安裝方式為
  
  平鋪安裝。本項(xiàng)目使用單塊功率為220Wp的單晶組件,組件的參數(shù)表如下:
 
  光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣的測試
 
  本工程并網(wǎng)逆變器最大直流輸入電壓為880V,最大功率跟蹤電壓范圍為420-820V,組串中的光伏電池數(shù)量決定于并網(wǎng)逆變器的最大直流輸入電壓、MPPT電壓范圍,因此確定本項(xiàng)目的組串?dāng)?shù)為21串。在此串聯(lián)數(shù)下,組串最大功率電壓為:28.22V×20=564.4V;組串開路電壓為:36.69V×20=733.8V。
  
  本工程匯流箱選用的是16路匯1路的戶外直流防雷匯流箱,16路20串的組件接入?yún)R流箱,由一路送出至直流柜,因此整個(gè)匯流箱的開路電壓為:733.8V;工作電壓為:564.4V;工作電流為:7.8A×16=124.8A。
  
  2、測試方法
  
  2.1測量方法
  
  利用萬用表,分別測試組件正負(fù)極分別對(duì)地及正負(fù)極之間的直流電壓值,具體原理如下圖是組件與地的一個(gè)示意圖,首先,選取地電位UO為0,即UO=0;則UAO+UBO=UO;UAO﹣UBO=UAB。如果A端接地,則UBO=﹣UAB,UAO=0;如果B端接地,則UAO=UAB,UBO=0。此方法是一個(gè)理論測試方法,在實(shí)際測試中,由于組件正負(fù)極對(duì)地的低壓是電容電壓,用萬用表測試時(shí),萬用表相當(dāng)于一個(gè)負(fù)載給電容放電,這樣電壓會(huì)逐漸降低,但是剛開始測試時(shí)測到的電壓就是UAO、UBO的初始值。
 
  光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣的測試
 
 ?。?2測量過程
  
  測試工具:萬用表
  
  測試過程:①將萬用表打到直流1000V的檔位;②黑色表筆對(duì)地(O),紅色表筆分別
  
  對(duì)正、負(fù)(A、B);③黑色表筆對(duì)負(fù)(B),紅色表筆對(duì)正(A);④測試后分別記錄下數(shù)
  
  據(jù)。本次測試以匯流箱為單元進(jìn)行,抽取了2個(gè)匯流箱32個(gè)組串進(jìn)行了測試分析。相關(guān)測試數(shù)據(jù)如下表:
  
  測試天氣:多云,時(shí)間:15:10,溫度:34℃
 
  光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣的測試
光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣的測試
 
  備注:理論開路電壓為UAB=733.8V,由于組件安裝方式為平鋪,測試溫度、時(shí)間和天氣的影響,測出的開路電壓數(shù)據(jù)比理論值低。
  
  3、數(shù)據(jù)的分析及驗(yàn)證
  
  通過對(duì)上面兩組數(shù)據(jù)的分析后,1#匯流箱16組開路電壓數(shù)據(jù)與理論開路電壓不相等,這是由于組件安裝方式為平鋪,測試溫度、時(shí)間和天氣的影響,測出的開路電壓數(shù)據(jù)比理論值低,是正常的。利用公式UAO+UBO=UO;UAO﹣UBO=UAB進(jìn)行計(jì)算后,發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)和理論計(jì)算完全吻合。2#匯流箱的2#-6回路數(shù)據(jù)不正常,我們進(jìn)行了現(xiàn)場檢查驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)2#匯流箱的2#-6回路的正極線皮破損,直接與檢修走道接通,檢修走道是直接接地的,導(dǎo)致了絕緣的降低,將破損線皮處理再去測試UAO=278V,UBO=349V,UAB=626V,測試證明了此方法是正確的,為了再次確認(rèn)測試方法的可行性,我們對(duì)2#匯流箱的2#-14回路負(fù)極認(rèn)為制造接地故障,測試數(shù)據(jù)為表3-2中所示,數(shù)據(jù)也顯示除了負(fù)極接地,恢復(fù)后測試數(shù)據(jù)UAO=282V,UBO=345V,UAB=628V,數(shù)據(jù)正常,因此證明次測試方法是有效可行的。雖然此測試方法有效可行,但是用這種測試,由于整個(gè)光伏電站組串?dāng)?shù)量多,如果是裝機(jī)容量大的電站,工作量相當(dāng)大,這樣的測試方法效率低下,經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的再次分析發(fā)現(xiàn),由于匯流箱是將十六路組串電流并聯(lián)后由一回出線送出,如果16路中任意一路絕緣測試不正常,那么匯流箱出線的絕緣測試也將不正常,我們對(duì)故障匯流箱出線進(jìn)行了測試,結(jié)果測試數(shù)據(jù)符合理論分析。利用這種方法測試的話只要測試匯流箱出線便可找出故障在哪個(gè)匯流箱,然后再去測試找出故障回路,不用對(duì)每個(gè)匯流箱的每一個(gè)回路進(jìn)行測試,這樣也提高了測試效率。
  
  4、結(jié)論
  
  利用萬用表測試組件或匯流箱出線的正負(fù)極分別對(duì)地及正負(fù)極之間的電壓值這種方法,可以有效的檢查光伏方陣直流回路的絕緣,并且利用直接測試匯流箱出線的正負(fù)極對(duì)地及正負(fù)極之間的電壓值的方法可以減少測試工作量,提高測試效率,更快的達(dá)到光伏陣列直流系統(tǒng)絕緣測試目的。

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