在光伏发电系统中,逆变器扮演着至关重要的角色,它负责将光伏组件所生成的直流电转换为交流电,以满足家庭、企业或电网的用电需求。然而,逆变器在运行过程中可能会遭遇多种故障。以下是对逆变器三大常见问题的深入分析,旨在为光伏运维人员提供实用的技术支持。
一
输入电压异常
1、故障表现:逆变器无法正常启动,或者在运行中突然停止工作,并显示输入电压过高或过低的故障代码,影响光伏发电系统的正常发电。
2、可能原因:
光伏组件问题:组件可能受到阴影遮挡、表面灰尘积累过多、内部电池片损坏等,导致输出电压不稳定或低于正常范围。此外,组件的接线盒松动、接触不良也会影响电压输出。
连接线路故障:组件与逆变器之间的直流电缆可能存在破损、短路、断路或接触不良的情况,使得电压传输受阻或出现异常降。
3、解决方法:
检查光伏组件:定期清理组件表面的灰尘和杂物,确保无阴影遮挡。使用专业的光伏检测设备,如 IV 曲线测试仪,检查组件的输出特性,如有损坏的组件,及时更换。同时,紧固组件接线盒内的连接端子,确保连接可靠。
排查连接线路:仔细检查直流电缆的外观,看是否有破损、老化迹象。对于松动的连接点,重新进行紧固;对于短路或断路的线路,及时修复或更换电缆。
二
输出电压或频率异常
1、故障表现:逆变器输出的交流电电压过高或过低,频率不稳定,超出了正常的允许范围,可能导致与之相连的用电设备无法正常工作,甚至损坏设备,同时也可能影响电网的稳定性。
2、可能原因:
逆变器内部控制电路故障:控制电路中的电子元件,如电容、电阻、晶体管等,可能出现老化、损坏、虚焊等问题,影响了逆变器对输出电压和频率的精确控制。
负载突变或不匹配:当连接到逆变器的负载突然发生较大变化,如大量负载同时启动或停止,或者负载的功率因数过低、谐波含量过高,超出了逆变器的调节能力,就会导致输出电压和频率异常。
电网电压波动:电网电压的突然升高或降低,超出了逆变器允许的输出电压范围,也会引发此故障。
3、解决方法:
检查逆变器内部控制电路:打开逆变器外壳(需在专业人员指导下进行,确保安全),使用示波器、万用表等工具,对控制电路中的关键元件进行检测。对于发现的损坏元件,按照原型号和规格进行更换,并仔细检查电路板上的焊点,确保无虚焊情况。
优化负载配置:合理安排负载的接入和使用,避免同时启动或停止大量的高功率负载。对于功率因数较低的感性负载,可考虑安装无功补偿装置,如电容补偿柜,提高负载的功率因数;对于谐波含量较高的非线性负载,可在负载前端加装滤波器,减少谐波对逆变器输出的影响。
监测电网电压:安装电网电压监测装置,实时了解电网电压的变化情况。如发现电网电压频繁波动或异常,及时与当地的电网部门沟通,寻求解决方案。
三
绝缘阻抗低或漏电流故障
1、故障表现:逆变器显示绝缘阻抗过低的报警信息,或者在进行电气安全检测时,发现逆变器存在漏电流现象。这不仅会影响逆变器的正常运行,还可能对人身安全造成威胁。
2、可能原因:
直流线缆破损:直流电缆在长期使用过程中,可能受到外力挤压、磨损、老化、鼠咬等,导致绝缘层损坏,使直流正负极之间或直流极与大地之间的绝缘性能下降,从而引发漏电流故障。
组件接地不良:光伏组件的金属边框接地连接松动、腐蚀,或者接地电阻过大,会使组件与大地之间形成电位差,产生漏电流。此外,组件安装支架未与接地系统可靠连接,也可能导致接地不良。
安装环境潮湿:逆变器安装在潮湿、多水的环境中,水分容易侵入逆变器内部或附着在直流线缆和组件表面,降低了绝缘材料的绝缘性能,引发绝缘阻抗降低和漏电流故障。
3、解决方法:
检查直流线缆:沿着直流电缆的走向,仔细检查电缆的外观,查看是否有破损、划伤、老化等迹象。对于轻微破损的部位,可用绝缘胶带进行包扎修复;对于严重破损的电缆,应及时更换新的电缆。同时,定期使用绝缘电阻表对直流线缆的绝缘电阻进行测量,确保其符合要求。
确保组件接地良好:检查组件的接地连接是否牢固,接地导线是否有断裂、腐蚀等情况。使用接地电阻测试仪测量组件的接地电阻,一般要求接地电阻不大于 4 欧姆。如接地电阻过大,可增加接地极数量、改善接地极埋设方式或更换接地材料,以降低接地电阻。
改善安装环境:将逆变器安装在干燥、通风良好的位置,避免阳光直射和雨水浸泡。对于安装在潮湿环境中的逆变器,可采取防潮措施,如安装在防水机柜内,并在机柜内放置干燥剂,定期对逆变器和线缆进行清洁,保持设备干燥。
四
结语
综上所述,在实际运维过程中,对于光伏逆变器的故障诊断和排除,需要运维人员具备扎实的电气知识和丰富的实践经验,准确判断故障,并采取解决措施。
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