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本系列文章,是对日本中部电气保安协会总店保安部光伏项目组,根据其经历光伏发电系统故障事例及采取的对策,对持牌电工提出的相关建议介绍。基于项目组汇编的故障事例集,由该组成员的投稿组成

技术     2015-01-30 11:16:43         日经BP网

本系列文章,是对日本中部电气保安协会总店保安部光伏项目组,根据其经历光伏发电系统故障事例及采取的对策,对持牌电工提出的相关建议介绍。基于项目组汇编的故障事例集,由该组成员的投稿组成

本系列文章,是对日本中部电气保安协会总店保安部光伏项目组,根据其经历光伏发电系统故障事例及采取的对策,对持牌电工提出的相关建议介绍。基于项目组汇编的故障事例集,由该组成员的投稿组成。

此次介绍光伏电站因周围温度上升,而导致直流断路器断电(跳闸)的案例。

断路器规定着可安全使用的电流限制值和额定电流。当有比额定电流大的电流(过电流)持续流过时,断路器就会断电。

然而,因使用环境的不同,即使流过的电流在额定电流以下,有时也会跳闸。

这是一个炎炎夏日。我们接到了一个约1MW的光伏电站的所有者的联系:“发电量降低了,希望来看看是什么原因”。

工作人员首先怀疑是温度上升导致光伏逆变器(PCS)停止运了转。

于是先查看了PCS的运转情况,发现运转正常。但输出和直流输入电力,比按照日照量设想的数值要少。

温度导致了断路器的额定电流变化

因此,工作人员觉得可能是直流电路侧出了什么异常,于是检查了太阳能电池板和接线盒的外观。发现接线盒内的直流输出断路器跳闸了。再进一步检查发现,约一半接线盒内的断路器都跳闸了,于是得知这就是导致发电量降低的原因。

直流输出断路器为什么会跳闸呢?在查找原因时,首先怀疑是直流电路短路了,于是检查了电路的外观,又利用测试仪检查了电路内部,还测量了绝缘电阻,但均未发现异常。

于是,工作人员重新连接断路器,测量了直流电流。因为觉得可能是断路器有过电流流过之故。但所有电路的断路器都未达到额定电流值,并未有过电流流过。

工作人员观察了一阵子,断路器没有再跳闸,也没出现其他故障,因此当日便离开回了公司。并决定之后再检查一下直流输出断路器的载流量是否正常。

对直流输出断路器流过的电流作了测算,结果见表1。所有电路的测算电流均未超过断路器的额定电流,没有问题。

接下来,在详细调查断路器特性时,得知电流特性会随着周围的温度变化(图1)。

还要注意太阳能电池板的输出功率可能会达到标称值以上

假设周围温度为50℃,加了修正率的测算结果见表2,测算电流就超过了断路器的额定电流。

然后,工作人员利用红外相机拍摄了断路器的热图像,发现温度高的位置达到了56℃(图2)。

接到电站所有者联系的那天正好是天气持续高温的期间。估计当时的温度更高,断路器的额定电流可能比我们调查那天还要低。

因此推测,此事是在周围的温度升高,断路器的额定电流减少的情况下,发电条件却良好,断路器流过接近于测算的电流就成了过电流,从而导致了断路器的跳闸。

我们向百万瓦级光伏电站的所有者介绍了这种情况,建议把断路器换成额定电流较大的直流断路器。

光伏电站的直流断路器除了高温会导致工作电流降低外,还有其他需要注意的地方。那就是太阳能电池板的输出电流。

太阳能电池板的输出电流以标称值表示,但因气象条件的不同,可能会有标称值以上的电流流过。选择断路器时需要考虑到这种情况。

原标题:周围温度上升会导致直流断路器跳闸

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