光伏电站安全论:抑制+诊测+关断!为你消除漏电流风险

  • 2018年07月18日
  • 作者: Xin Yin

    Xin Yin

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近年来,随着光伏发电的发展,特别是随着分布式光伏市场的崛起,各种屋顶上安装光伏发电装置也越来越普遍。

近年来,随着光伏发电的发展,特别是随着分布式光伏市场的崛起,各种屋顶上安装光伏发电装置也越来越普遍。

图一

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图二

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近年来,随着光伏发电的发展,特别是随着分布式光伏市场的崛起,各种屋顶上安装光伏发电装置也越来越普遍。既然与“电”有关,老百姓就有疑惑了,这些发电装置是不是和电器一样也会漏电?如何才能避免呢?

漏电流形成的原因

光伏发电系统中,电网、逆变器、组件及其对地寄生电容之间会形成回路,回路中光伏直流侧对地电压变化会引起漏电流问题(图1)。一般来说, 受雨天等潮湿环境、组件或电缆绝缘损伤等因素影响,漏电流会升高甚至发生异常。

正常情况下,如果人体触碰光伏组件或支架,因为人体阻抗大于接地阻抗,流过人体的电流就很小,绝大部分电流从接地体流过(分流作用),从而可以避免人体受到伤害。但是,倘若人体有意或无意触碰到绝缘不良的带电体,并且保护措施不到位,导致漏电流经过人体流向大地形成回路(图2)。只要通过人体的漏电流超过限值和时间,人体无法及时跳脱带电体,就有可能引起安全事故。

漏电流防护标准

根据《NBT 32004-2013光伏发电并网逆变器技术规范》要求,光伏系统中,接触漏电流需低于30mA,着火漏电流需低于300mA(对30kVA以下机型,不得超过300mA;对30kVA以上机型,不得超过10mA/kVA)。

当通过人体的接触漏电流超过限值和时间就会导致人员触电危险;当着火漏电流超过限值则可能导致系统着火事故。逆变器作为光伏系统的核心设备,再次担起了消除这两种漏电流风险的重任。但逆变器如何将漏电流抑制在安全阈值内?如何应对外界复杂环境变化?如何能精确诊测并准确快速采取保护动作?这些都是对逆变器的考验。

高品质逆变器才能更好的消除漏电流风险

目前市场上的逆变器一般会通过漏电流抑制+诊测+关断方式为光伏系统提供保护。但逆变器产品质量良莠不齐,在漏电流达到限值时,有些品牌逆变器可能无法有效抑制、及时诊测,或者无法及时断开而引起安全事故,如何选择一台安全可靠的逆变器成为广大电站业主关心的问题。

经过调查,逆变技术实力派阳光电源引起了笔者的注意。阳光电源逆变器装配了滤波电路,通过精确的算法处理,优化开关组合逻辑,更好的协调开关动作,可有效抑制系统电压波动。同时其内置的高精度漏电流传感器,通过先进的滤波算法滤除噪音信号,能够精确诊测漏电流数值变化,从而确保能够准确判断。

当保护措施不到位的人无意触碰到光伏带电体时,若漏电流突变值达到人体极限值30mA(接触漏电流)时,阳光电源逆变器能够立即切断电源,保护人体免受伤害。

针对着火漏电流,一方面,通过抑制方式将漏电流抑制在很小的范围内,与300mA的标准数值之间保持了充足的安全余量,容忍度极强,能够抵挡外界复杂环境变化,少报故障,多发电。另一方面,即使着火漏电流超过300mA,也能够在0.3S时间内快速切断回路脱网,避免电站火灾事故。

小结

漏电流过大给光伏电站和人身安全带来巨大隐患,而逆变器作为光伏电站的核心设备,除了逆变功能,更是光伏电站的“安全管家”。所以在设备选型时,需要选择高品质有保障的产品,让光伏系统更加安全稳定高效的运行。

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