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古瑞瓦特:光伏发电系统里的漏电保护开关误动作分析
2019-04-12

随着用电安全逐渐被人们重视,分布式光伏系统在接入电网时,通常电力部门会要求在光伏接入配电箱里安装漏电保护开关。

下图是一个典型分布式光伏发电系统的接入电路示意图。

漏电保护开关是用来保护用电侧或负荷侧发生人身触电或出现对地漏电流的情况下自动关闭电源的一种开关,电路中会设置一个电流互感器,所有电源进线都通过这个互感器,在正常的情况下,流经互感器的零序电流由于相位关系,电流方向正负抵消,电流总和应该是零,互感器中没有感应磁通,开关不动作。但是,发生漏电时,由于人体或故障体会对地或相间产生短路。流经漏电保护开关内部的互感器的电流发生不平衡,这个电流差信号经内部放大器放大后驱动空气开关电磁扣器脱落,切断供电电源,保护好人们的安全,降低了触电意外的发生。

光伏并网发电系统是一个双电源系统,在这个系统中。当夜晚光伏系统不发电时,光伏系统就如同一个普通负荷,漏电保护器开关将对该开关以后的电路执行漏电保护功能,一旦出现漏电故障,将会切断电源保护用户安全。可是当太阳出来后,逆变器开始工作,光伏发电的电动势大于电网,光伏开始向电网输电,这个时候的光伏发电系统成为主电源,电网反而成了负荷,此时如果由于某种漏电故障,保护开关会自动切断电网电源,光伏逆变器由于失去电网电压也会孤岛保护,停止发电。但是如果漏电保护器误动作,而用户不知道,不及时恢复保护开关,光伏电站不能发电就会造成经济损失,而如果该漏电保护器误动作频繁,就会影响很大,损失也很大。


在光伏发电系统中,除了要按要求正确安装漏电保护器外,还有一些特殊因素会导致误动作或不动作:

1、光伏发电系统中的支架和逆变器外壳都有防雷安全接地,无论光伏发电的直流系统还是逆变器的交流输出都是相互绝缘的,逆变器输出的交流电也是浮地运行,不直接接地的,因此通常该漏电保护器应该是可以正常运行的。但是由于光伏电站的实际情况比较复杂,雨水侵入汇流箱、配电箱等导致接线对地短路或漏电的现象,导线老化、线路和用电设备绝缘电阻低、泄漏大、甚至接地,就会致使保护器频繁动作,这不仅严重影响了光伏电站的正常发电,也会产生一些安全隐患。

2、对于在配电箱内配备防雷系统的,要注意检测相关防雷压敏元件的质量和长期稳定性,特别是历经严重雷击后,会对一些防雷压敏元件造成不可恢复的损伤,这种问题比较常见,应该引起重视。发现有漏电故障的压敏元件要及时更换,否则将导致漏电保护器频繁误动作。

3、由于环境潮湿、进水等原因导致逆变器内部绝缘降低,也是引起漏电保护器动作的原因之一,要注意将逆变器安装在干燥、防水和通风的位置上。

4、对于三相交流电的接入系统,零线断线或接触不良,会致使中点电位偏移零电位,某相位电压偏高或偏低,会导致烧毁漏电保护器或无法正常动作。

5、有时候手电钻、小型切割机、电焊机等周边的强无线电电磁干扰或雷电干扰也会导致漏电保护器误动作。


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