并网逆变器系统维护介绍

特变电工并网逆变器系统维护介绍主讲：薛鹏光伏并网发电系统构成及产品介绍1逆变器的运输、安装指导2操作人员应注意的电气安全3并网逆变器的操作指导4并网逆变器的维护指导5并网逆变器的故障处理与案例分析6目录1.1光伏并网发电系统构成1.2光伏电池与光伏方阵1.3汇流箱1.4直流配电柜一、光伏并网发电系统构成及产品介绍1.1光伏并网发电系统构成1、并网光伏发电系统的构成1.1光伏并网发电系统2、光伏并网发电系统包括光伏电池方阵、直流配电、并网逆变器、交流配电、负载、变压器以及具有一个公共连接点的系统。称之为光伏并网发电系统。1.1光伏并网发电系统光伏阵列：由太阳电池串并联封装为电池组件，再由组件串并联构成光伏发电方阵，在太阳光的照射下，产生电压，形成回路电流，输出直流电力。并网逆变器：将直流转换为与电网同频率、同幅、同相的交流电的电力设备。具有控制、保护、安全功能。电网：逆变后的交流电，经升压变压器，向电网输送电力。集线箱：汇集连线、采集信号、防雷、防反、隔离等配电：计量、开关、漏电保护、防雷、保险、滤波、配电：计量、开关、漏电保护、防雷、保险、滤波、变压器：隔离、变压、发电------直流配电----并网逆变---交流配电--变压---电网1.1光伏并网发电系统太阳电池在太阳光照射下，直接将太阳光转换为直流电，经逆变将直流电变换为符合电网电能质量要求的交流电，并与电网连接，向电网输送电力，接受电网的控制和调度。（1）光伏发电技术：光伏方阵的优化设计、光伏方阵的结构设计、直流系统的监控技术、系统效率和发电量估算、直流配电技术。（2）控制逆变技术：DC/AC转换技术、MPPT、防孤岛、低电压穿越、滤波、监控、计量技术等。（3）光伏并网技术：电网接入、电能质量、调度控制、安全保护等技术。3、并网光伏发电技术：1.2光伏电池与光伏方阵1、太阳电池的发电原理：光伏效应—1839年由法国科学家埃德蒙•培克雷乐发现，但直至二十世纪中期才应用于太阳能光伏发电。光子激发，产生电子和空穴，PN结内建电场作用，电子、空穴相反方向移动，产生电动势，连接回路，便有电流，输出功率。光伏电池：光伏发电的核心部件是太阳能光伏电池，它在太阳光的照射下，在电池的两极产生电压，当构成回路后，通过负载流过电流，电流的大小与光照强度、照射面积、电池效率有关。负载两端的电压与流过负载电流的乘积就是输出功率。光伏电池的核心是PN结。1.2光伏电池与光伏方阵光伏电池有二个主要问题：一是电池的发电效率。二是电池的成本。太阳电池的等效电路类似二极管、由单向导电的PN结组成，也有多层PN结或异质PN结组成的太阳电池。1.2光伏电池与光伏方阵1.2光伏电池与光伏方阵IF、IL:流过二极管的正向电流和光电流；q：载流子的电荷；k:玻耳兹曼常数；T:温度[K]；I0:饱和电流。Rsh:并联电阻;Rs:串联电阻α:取决于PN结特性的常数，一般取该值近似于11.2光伏电池与光伏方阵)1ln(ceocIIqAKTV)1(0AKTqVcscoceIII电功率=电压×电流Pm=Vm×Im太阳电池伏安特性1.2光伏电池与光伏方阵本征半导体、稳定结构；N型半导体Ⅴ价元素、参杂；P型半导体Ⅲ价元素、参杂；PN结的形成；PN结的形成：扩散原理形成PN结。1.2光伏电池与光伏方阵N区：电子是多数载流子；P区：空穴是多数载流子；N区和P区紧密结合后，由于电子和空穴的浓度差，载流子从高区向低区扩散，N区移动电子留下正电荷，P区移动空穴留下负电荷，交界处形成PN结。PN结的导电特性：浓度差，电子与空穴扩散，PN结。阻耗挡尽层层1.2光伏电池与光伏方阵1、光子能量：当光能照射太阳电池上，光子能量满足下式。太阳电池发电原理2、光子激活电子空穴对，少数载流子寿命、光生电流；3、内建电场分离载流子，电荷积累，光生电场；4、构成回路，负载有电流流过，电压×电流=功率，光伏电池发电。1.2光伏电池与光伏方阵太阳电池的几个重要技术参数:1.短路电流(Isc):在给定日照强度和温度下的最大输出电流。2.开路电压(Voc):在给定日照强度和温度下的最大输出电压。3.最大功率点电流(Im):在给定日照强度和温度下相应于最大功率点的电流。4.最大功率点电压(Vm):在给定日照和温度下响应于最大功率点的电压。5.最大功率点功率(Pm):在给定日照和温度下太阳能电池阵列可输出的最大功率。P=VmIm.汇流箱在光伏电站中的作用减少光伏组件与逆变器之间连接线，方便维护，提高可靠性，一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置汇流箱具有3大功用：汇流、保护、监视1.3汇流箱介绍1.3汇流箱介绍汇流箱与其他设备的关系1.3汇流箱介绍汇流箱内部结构特点故障1：热斑效应（非电气故障）由于某路阵列电池板被遮挡或其他非电气原因，导致该支路输出电压降低，引起汇流箱中其他正常汇流支路的电流倒灌到该支路上，影响电池板寿命。该故障是太阳能电站发电过程中不可避免的现象。故障2：接入线正负方向错误由于施工时大意，导致某路汇流支路正负接错，结果该路阵列直接成为负载，严重影响电池板寿命或烧毁故障3：太阳能电池板对地短路（电气故障）由于电池板质量问题或阵列输出线对地短路导致漏电流存在，导致对应电池板输出能力降低，成为整列组合中的负载，结果该导线负载过大，可能烧毁。如果在整列中出现多处接地，有可能导致出现接地回路，出现线路烧毁。故障4：配电柜接线错误由于配电柜某路正负接错，引起其他汇流箱电流倒灌到该汇流支路，如果没有相关器件保护，汇流箱烧毁将不可避免。1.3汇流箱介绍汇流箱常见故障1.3汇流箱介绍汇流箱维护方式及方法3.1汇流板的维护紧固汇流板上所有接线，观察熔断器是否有松动，如有松动紧固熔断器，并清理汇流板上灰尘。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。3.2控制板的维护紧固主控板上所有接线，定期清理灰尘。维护时间间隔：12个月3.3控制板电源的维护紧固主控板电源上所有接线，定期清理电源上灰尘，测量表面温度是否异常，温度过高（50度以上）的，需要更换处理。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。1.3汇流箱介绍汇流箱维护方式及方法3.4防雷模块的维护目测防雷模块下端绿色标记是否变红，变红说明防雷模块失效，需要进行更换；紧固防雷模块端子，清理灰尘。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。3.5断路器的维护检查断路器的进出线端子是否紧固，没有紧固的做紧固处理，清理灰尘。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。3.6汇流箱箱体的维护观察汇流箱箱体防腐漆有无缺失，如有缺失及时补缺，确认胶条连接牢固，清理汇流箱内灰尘维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。1.4直流配电柜介绍直流配电柜的功能太阳能电池板汇流箱直流配电柜DCAC交流配电柜电网直流柜在整个光伏系统中也是一个重要的环节，起到二级汇流的作用，在应用中可以对上下级起到保护的作用！1.4直流配电柜介绍直流配电柜电气原理图此款直流柜为高配直流柜，配置有：电压电流显示、支路电流、断路器状态、防雷模块状态、绝缘阻抗检测、防反二极管,通讯RS485.PV1+PV1-PV1+PV1-PV+输出1PV-输出1直流防雷模块系统检测工控板辅助电源模块RS4851.4直流配电柜介绍直流配电柜维护4.1防雷模块的维护目测防雷模块下端绿色标记是否变红，变红说明防雷模块失效，需要进行更换；紧固防雷模块端子，清理灰尘。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。4.2断路器的维护检查断路器操作是否灵活，使用吹风强清理表面积灰。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。4.3供电检查定期检查直流配电柜供电是否正常，特别是带风机的直流配电柜应格外重视。维护时间间隔：第一次1个月，第二次以后12个月。二、运输、安装指导1运输指导2安装要求3安装流程与检查45风道的安装电气连接2.1运输指导带包装的运输运输过程中为了使逆变器处于较好的防护状态，尽可能采用带包装的运输，并按包装上各种标识进行运输。图标意义图标意义重心标识正面朝上放置小心轻放避免雨淋禁止多层堆码放置禁止倾倒翻转放置2.1运输指导1、吊车搬运吊车必须能承受2.5T以上的重量，单根吊绳的额定载重不得小于2.5T。2.1运输指导不带包装的搬运1、吊车搬运逆变器的吊装孔位在逆变器的底部，吊装时先将吊绳牢固的绑在吊装孔位上，然后将吊装所用的横梁置于机柜顶部，再用横梁将吊装绳撑开，做完以上工作后才可以用吊车进行吊运。注意！使用起吊方式移动逆变器时，必须将吊装所用横梁置于机柜顶部以撑住吊绳，否则吊绳会剐蹭到机柜表面，可能对机柜表面造成损伤！2.1运输指导注意事项包装后的产品应能以任何一种交通工具运输。运输过程中搬运应按包装箱上各种标识的要求进行。机柜的翻转角度为20°。为安全起见，前后左右均不可倾斜10°以上。运输时应按包装箱上“向上”标志放置，应固定设备防止震动、倾倒等现象发生。运输时应使用防水蓬布包裹，防止设备受潮。注意！注意逆变器的重心位置，建议尽量使用叉车进行运输或移动逆变器2.2安装要求安装要求（1）基本要求TBEA-GC-500KTL防护等级为IP20，请勿放置在潮湿或灰尘较大的地方；机柜安装在室内，避免阳光照射和淋雨；逆变器运行过程中会产生噪音，最好安装在远离人生活的地方；逆变器安装地面需保持平整，保证逆变器安装后不会晃动；逆变器的安装位置与墙应有足够的空间距离，且保证室内通风散热良好；逆变器安装后应便于工作人员的操作与维护；室内环境温度应保证在规定范围(–30°C～+60°C)；逆变器安装后应具有一定的抗震能力。安装要求（1）环境要求TBEA-GC-500KTL逆变器需要安装在操控室内，操控室的地面、空间、电缆线槽、风道、通风及各项防护措施都需要经过严格的设计，并满足以下要求。项目要求工作条件安装场所地面倾斜度≤1°；耐震能力大于8级：水平≤0.4g，垂直≤0.2g；垂直安装于室内坚固的基座上。冷却介质为空气；环境温度-30℃~+60℃（空气温度变化小于0.5℃/min）；相对湿度0%~95%（不应温度变化而产生凝露）；其他气候条件无结冰、雨、雪、雹等，气压70~106kPa。灰尘和固体颗粒含量沙：30mg/m3；尘（漂浮）：0.2mg/m3；尘（沉积）：1.5mg/(m2·h)；室内粉尘大致与大气相当2.2安装要求注意：1、务必满足环境条件中规定的防尘要求。2、将外部电缆（接地线，主电路电缆，控制信号线）引入柜内连接后，引入孔须用防火泥完全封闭。3、如果加装排气管道，排气管道要防水，防鼠等。4、室内进气口要加装过滤网。2.2安装要求安装位置与空间要求逆变器的安装位置与空间要求，如下图所示：天花板外接风道正面出风口最小1000mm最小640mm通风环境a.应避免安装在通风环境比较差的地方；b.进风口需保证进风顺畅，有效进风量不能小于3000m3/h，有效进风面积不能小于0.375m2；c.进风口需有一定防沙、防尘的作用。2.2安装要求布线要求系统使用的电缆一般可分为功率线、控制线、通讯线。在敷设通讯线缆时，需要远离功率电缆，电缆在交叉处需保持直角。尽量使通讯电缆长度最短，且要与功率电缆保持一定距离。功率线、控制线与通讯线应分别放在不同的线缆沟中，以避免功率线缆和其它线缆长距离并行走线，减少输出电压瞬变产生的电磁干扰。功率线、控制线和通讯线之间的距离应大于200mm，当导线交叉分布时，应使交叉角度为90度，而距离可适当减小。2.2安装要求并行长度（M）最小空间距离（M）2003005000.30.51.2信号线与功率电缆布线间距注意！数据线应尽可能的靠近地表或支撑走线。如支撑横梁、钢槽、金属导轨等2.3安装前检查与安装流程安装前检查检查部位各紧固螺栓（螺钉）开关操作电路板导线端子合格标准螺栓（螺钉）无松动，紧固标志无偏移开关操作灵活，无卡死现象接插件、导线无松动、掉落等现象使用冷压端子的导线用手检查其在接线柱上不得松