(1.2.北京源深节能技术有限责任公司北京市100142)
摘要:分布式光伏电站运行5年以上,会由于设备老化、线缆磨损、意外损伤等原因而出现故障,主要集中在逆变器、汇流箱、并网柜等主要设备和电缆上,下面我们以建设在某学校的分布式光伏电站为例,对在巡检过程中发现的问题,提出常见故障检测方法。
一、电站故障情况介绍
北京市××中学分布式光伏电站,项目于2013年4月完成竣工验收,装机容量150千瓦,系统一直运行正常。运维人员在2018年9月初巡检时发现,现场两台逆变器中的100KW逆变器显示待机,故障记录显示模块故障;50KW逆变器黑屏停机,逆变器柜内开关以及并网柜内的总开关均处在闭合位置。
1.100KW逆变器初步检测经过
逆变器控制屏显示模块故障,在断开柜内交、直流断路器时均未发现异常,断开逆变器对应的两组直流汇流箱(北侧和中间)的断路器时出现拉弧现象。
2.50KW逆变器初步检测经过
断开逆变器柜内交流输出断路器时未出现异常现象,在断开逆变器直流输入断路器时出现拉弧现象。随后到直流汇流箱侧断开50KW逆变器对应汇流箱(南侧)断路器时出现拉弧现象。
由于现场涉及两台逆变器,三组汇流箱以及6根直流母线的故障排查,情况较为复杂,运维人员决定完全断开电缆与逆变器、汇流箱之间的连接,并将电缆、逆变器、汇流箱划分为独立单元分别进行单独检测。
二、故障检测方法与过程:
1.100KW逆变器系统故障检测经过
1)分别断开北侧及中间两个直流汇流箱的断路器,断开保险;将100KW逆变器柜的直流输入断路器断开,而后将直流电缆从逆变器侧和汇流箱侧全部拆除。
2)使用用胜利VC60B型兆欧表1000V档位,对北侧汇流箱至逆变器的正负极电缆测量绝缘电阻,测量结果如下:第一路带红色标记的两根电缆,正极对地为0兆欧,负极对地绝缘为无穷大,正负极两根电缆间绝缘电阻为无穷大,分析为电缆存在正极对地短路故障。
3)使用胜利VC60B型兆欧表1000V档位,对中间汇流箱至逆变器的正负极电缆测量绝缘电阻,测量结果如下:第二路电缆,正极对地绝缘电阻为0兆欧,负极对地绝缘电阻为0兆欧,正负极电缆间绝缘电阻为0兆欧,分析电缆存在正极对地短路、负极对地短路、正负极电缆间短路故障。
4)检测完成后闭合并网柜一侧的交流断路器,恢复对100KW逆变器的市网供电,逆变器屏幕显示正常启动中,且按键操作正常,初步判断逆变器无故障;但由于直流侧电缆已拆除,逆变器无法正常运行,所以逆变器内部元件有无故障只能等待直流侧线缆完成维修后才能得出最终结论。
2.50KW逆变器系统故障检测经过
1)断开南侧直流汇流箱的直流断路器,断开保险,将50KW逆变器柜的直流输入断路器断开,将直流电缆从逆变器侧和汇流箱侧全部拆除。
2)使用胜利VC60B型兆欧表1000V档位,对汇流箱至逆变器正负极电缆测量绝缘电阻,测量结果如下:正极对地绝缘电阻为无穷大,负极对地绝缘电阻为0兆欧,正负极两电缆间绝缘电阻为无穷大,分析为电缆存在负极对地短路故障。
3).在对50KW逆变器开柜检查时闻到有明显的焦糊气味,打开背板检查发现有两个大电容已经爆开。此逆变器需要更换电容后进行进一步的检测。
三、原因分析及整改措施:
经与校方沟通,了解到学校假期曾开挖停车场路面,施工过程中的机械开挖以及后期的回填打夯可能是造成光伏线缆故障的主要原因,因此拟先与校方沟通,协助我司开挖线缆沟进行电缆检修及更换;与逆变器厂家联系,更换50KW逆变器电容并进行进一步的检测。
结束语
通过上述实例分析,我们主要介绍了一种光伏日常运维中常用的故障分析方法,当我们现场遇到比较复杂的故障情况不好判断具体是线路故障还是设备故障时,解决思路就是分离线路与设备,分别进行检测,把复杂问题简单化。这样既能够保证安全,又可以提高工作效率。