光伏系統(tǒng)一般由組件、逆變器、并網(wǎng)柜和電網(wǎng)組成,作為低壓配電的一種形式,光伏系統(tǒng)漏電流稱為一個(gè)不可忽視的問題,目前光伏系統(tǒng)中防漏電危害而采取的措施為安裝漏電保護(hù)器,但漏電保護(hù)開關(guān)頻繁跳脫和燒毀(編輯的時(shí)候標(biāo)亮)也時(shí)有發(fā)生,文檔將從漏電保護(hù)器工作原理入手,著重介紹如何為光伏系統(tǒng)選型和安裝漏電保護(hù)器。
漏電保護(hù)器的工作原理
漏電保護(hù)器全稱殘余電流動(dòng)作保護(hù)器,主要由三部分組成:檢測(cè)元件、中間放大環(huán)節(jié)和操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電氣設(shè)備漏電時(shí),將呈現(xiàn)出異常的電流和電壓信號(hào)。漏電保護(hù)裝置通過檢測(cè)此異常電流或異常電壓信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理,促使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,借助開關(guān)設(shè)備迅速切掉電源,實(shí)施漏電保護(hù)。圖1是漏電保護(hù)開關(guān)在三相四線系統(tǒng)中的一般接線圖。
其中:TA為零序電流互感器,GF為主開關(guān),TL為主開關(guān)GF的分勵(lì)脫扣器線圈。
當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí),由于漏電電流的存在,通過TA一次側(cè)各相負(fù)荷電流的相量和不再等于零,即IL1+IL2+IL3+IN≠0產(chǎn)生了剩余電流,TA二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,此信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較,當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí),使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線TL通電,驅(qū)動(dòng)主開關(guān)GF自動(dòng)跳閘,迅速切斷被保護(hù)電路的供電電源,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
漏電保護(hù)器主要參數(shù)
漏電保護(hù)器有分?jǐn)嚯娐返墓δ?,同時(shí)內(nèi)部電路需要供電,因此在選擇漏電保護(hù)器時(shí)首先確保<頻率><額定電壓><額定電流>滿足配電網(wǎng)絡(luò)的需求。
同時(shí)漏電保護(hù)器需要按照漏電電流大小進(jìn)行動(dòng)作,因此具有三個(gè)獨(dú)特的參數(shù):
1.額定漏電動(dòng)作電流
2.額定漏電動(dòng)作時(shí)間
3.額定漏電不動(dòng)作電流
漏電保護(hù)器分類
漏電保護(hù)器根據(jù)結(jié)構(gòu)分類、工作方式、工作時(shí)間可以劃分多個(gè)種類,在光伏系統(tǒng)中一般根據(jù)靈敏度和漏電流直流分量類型進(jìn)行分類。
1.根據(jù)漏電流直流分量類型
AC型漏電保護(hù)器:AC型漏電保護(hù)器是針對(duì)工頻正弦漏電電流研發(fā)設(shè)計(jì)的,對(duì)突然施加及緩慢上升的正弦漏電電流都能可靠保護(hù)。
A型漏電保護(hù)器:A型漏電保護(hù)器和AC型漏電保護(hù)器在工作原理(通過零序電流互感器測(cè)量漏電值)上基本相同,只是對(duì)互感器的磁特性進(jìn)行了改進(jìn),除對(duì)正弦漏電信號(hào)能夠可靠保護(hù)外,還能對(duì)含有脈動(dòng)直流分量的漏電信號(hào)可靠保護(hù)。
B型漏電保護(hù)器:B型漏電保護(hù)器對(duì)正弦交流信號(hào)、脈動(dòng)直流信號(hào)和平滑信號(hào)都能可靠保護(hù)。
2.根據(jù)靈敏度分類
根據(jù)額定漏電動(dòng)作電流,漏電保護(hù)開關(guān)可分為三類:
高度敏度:漏電動(dòng)作電流在30mA以下;
中靈敏度:漏電動(dòng)作電流在30~1000mA;
AC型漏電保護(hù)器:AC型漏電保護(hù)器是針對(duì)工頻正弦漏電電流研發(fā)設(shè)計(jì)的,對(duì)突然施加及緩慢上升的正弦漏電電流都能可靠保護(hù)。
A型漏電保護(hù)器:A型漏電保護(hù)器和AC型漏電保護(hù)器在工作原理(通過零序電流互感器測(cè)量漏電值)上基本相同,只是對(duì)互感器的磁特性進(jìn)行了改進(jìn),除對(duì)正弦漏電信號(hào)能夠可靠保護(hù)外,還能對(duì)含有脈動(dòng)直流分量的漏電信號(hào)可靠保護(hù)。
B型漏電保護(hù)器:B型漏電保護(hù)器對(duì)正弦交流信號(hào)、脈動(dòng)直流信號(hào)和平滑信號(hào)都能可靠保護(hù)。
光伏系統(tǒng)漏電流的產(chǎn)生
在逆變器啟動(dòng)時(shí),為保證逆變器可靠正常工作,需要對(duì)內(nèi)部繼電器檢測(cè),由于逆變器內(nèi)部對(duì)地共模電容以及PV面板通過對(duì)地的泄露電容以及逆變器共模電容和大地之間構(gòu)成回路,產(chǎn)生瞬時(shí)的泄露電源。
光伏系統(tǒng)中漏電保護(hù)器常見問題
漏電保護(hù)器逃脫
光伏系統(tǒng),特別是容量比較大的光伏系統(tǒng),由于組件平鋪面積大,在露水重的清晨或者雨天后,逆變器在自檢過程中會(huì)閉合內(nèi)部繼電器,在此過程組件對(duì)地漏電流大于漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)逃脫。這種情形的特征是隨機(jī)性即系統(tǒng)中有多個(gè)漏電保護(hù)器時(shí),逃脫是隨機(jī)的;時(shí)效性即空氣干燥后,系統(tǒng)可以正常工作。
對(duì)于這種情形,建議的解決辦法為:
檢查組件的邊框接地是否良好;
更換具有更大<額定漏電動(dòng)作電流>的漏電保護(hù)器,例如對(duì)于功率較小的系統(tǒng),可以選擇動(dòng)作電流為100mA的DZ47LE-63的漏電保護(hù)器,同時(shí)綜合考慮靈敏度和價(jià)格,TYPE-A型是比較良好的選擇。
漏電保護(hù)器燒毀
漏電保護(hù)器燒毀主要原因:漏電保護(hù)器的額定電流小于線路電路電流,或者漏電保護(hù)器損害,導(dǎo)致內(nèi)部檢測(cè)裝置長(zhǎng)期處于過載狀態(tài)而損壞;
接入漏電保護(hù)器的線纜過細(xì),過熱導(dǎo)致漏電保護(hù)器端口燒毀;
輸入輸出接反,漏電保護(hù)器需要嚴(yán)格按照上進(jìn)下去的接法,上端接電網(wǎng),下端接逆變器,否則極容易燒毀。