【技术专刊】论汇流箱并网前检查确认的重要性及方法

随着光伏行业的迅猛发展,项目赶工期、抢并网成为了一种常态。随之而来的是一系列施工问题,线束未接紧、线束接反、电缆不绝缘、组串串接的组件超过设计范围.......施工问题层出不穷,加之施工单位为了抢工期,很多将施工业务层层外包,施工人员技术参差不齐,有的甚至是从当地找农民工施工,对电气毫无所知,这些都为后续的设备运行埋下了“雷”。为保障设备正常、稳定运行,并网前的检查确认显得尤为重要。


汇流箱并网前未做检查

可能会存在哪些问题?


01
开路电压异常

1)当某个组串多串接了光伏板,组串电压过高,此时汇流箱的电压高于系统额定电压,长时间运行后会降低汇流箱内部元器件性能,可能会导致元器件被击穿,严重的甚至会起火。

2)各回路开路电压偏差大,组串之间易产生环流,即使在没有并网合闸的情况下,严重的将会导致熔断器座及熔芯被烧毁,甚至会烧毁汇流箱。


02
直流电缆极性接反

1)组串进线正极与负极接反一旦合闸,对应回路会有烧毁隐患。

2)直流输出电缆极性接反,当汇流箱输出电缆接反,合上断路器,相当于不同汇流箱的组件短路,因组件已经过汇流,短路电流很大,会导致同一逆变器下的汇流箱的熔断器熔断等故障,严重时会导致同一组串下的多台汇流箱烧毁。



03
直流电缆对地不绝缘

当组件电缆出现对地不绝缘或对地短路时,短路点处形成低阻抗点(电势低),其他组串的电流通过汇流铜排汇流到短路点处,会形成较大的电流回路,电流值远大于支路熔断器的动作电流,熔断时间会缩短,该回路的熔断器会快速熔断,熔断器座也因过电流和高温严重灼烧甚至烧毁。


04
电气连接处螺丝未紧固

汇流箱内部连接件螺丝紧固都是在工厂流水线上完成,有标准的扭力要求,而现场施工接线大多采用手动接线,用力过猛螺丝容易滑丝,用力不够螺丝松动。如果组串进线端螺丝未紧固,并网发电后,长时间螺丝虚接处会发热甚至烧毁。如果是输出端直流电缆螺丝未紧固,长时间大电流经过,连接处将打火花直至烧毁,并网前的螺丝扭力检查必不可少。


案例分享

案例1:某项目设计的组串开路电压为1400V,实测为1846V,远超过组串最大电压。


案例2:汇流箱并网合闸后所有保险丝熔断,通过排查测量,发现输出电缆正负极接反。


案例3:汇流箱在并网合闸时逆变器报方阵绝缘阻抗异常,就地核查时,组串已烧毁。


案例4:某项目,汇流箱在并网发电一段时间后,断路器频繁跳闸,经现场排查,发现问题是由于断路器输出端施工螺丝未紧固。


汇流箱施工安装及

接线规范简介


01  箱体安装

1、垂直立式安装,禁止倒置安装,建议挂壁式或者抱柱式安装,请确认安装的墙体或柱体有足够的强度承受汇流箱的重量

2、安装汇流箱的横撑,保持在同一水平面,避免长时间造成箱体拉伸变形。

3、汇流箱挂壁件安装固定螺丝选用M17/304不锈钢材质螺丝固定。

4、汇流箱安装须注意方便开、关门,以便后期运维。

注意:汇流箱属电子设备,安装过程中发生潮湿现象会导致汇流箱的损坏,下雨或者空气湿度较大时请勿安装汇流箱,安装过程中请勿磕碰划伤,长时间处于空气中,磕碰划伤处生锈,影响箱体使用寿命。挂壁件固定螺丝拧紧后,如挂壁件的表面漆层脱落,需重新做防锈处理。


02  内部接线

接线前的准备工作--

将断路器/隔离开关置于“OFF”状态,务必拉开所有的保险丝座。


正、负极输入接线--

1、拧松汇流箱的下端防水端子的收紧螺帽。

2、将组串正极穿过白色电缆接头,组串负极穿过黑色电缆接头线缆长度要留有余量,以便汇流箱内部弯曲固定

3、用剥线钳剥开导线的防护层、绝缘层,使导线的铜芯部分露出约12mm。

4、套好标记号,使用带绝缘保护套线鼻子,用专用的压线钳压接牢靠。

5、用十字螺丝刀拧松保险丝座的固定螺丝,将压接完成的线缆的铜芯部分插入保险丝座的底部压线框内,并拧紧紧固螺丝。扭力为2.3Nm。

6、旋紧进线电缆接头的收紧螺帽。

注意:光伏组串存在高电压,意外碰触会导致致命电击危险或严重灼伤,接线时请使用不透光材料盖住光伏组件或将组件接头断开。


正、负极输出接线--

1、剥好线,将铜鼻子套在剥开的线上,不要有多余的铜丝外露,请包好热缩套管。

2、使用专用的压线工具进行压线

3、套相应的热缩管,正极为红色,负极为黑色

4、拧松防水接头,逆时针方向旋转,将导线穿过电缆接头

5、将做好的导线接入到断路器输出端铜排,先旋紧输出端的螺丝,再将线理整齐平。


汇流箱并网检查前准备工作--

1、将断路器手柄处于分闸“OFF”或脱扣“TRIP”状态(若是负荷隔离开关,将负荷隔离开关手柄处于分闸“OFF”状态),以便将汇流箱与光伏直流输出侧断开。

2、汇流箱内所有熔断器座处于拉开状态(或拉开底座后使用专用的电工钳拔出熔芯收好),以便将直流汇流箱与光伏组串输入侧断开。

3、按照接线原理图和汇流箱内部接线标识检查电缆接线是否正确


流箱并网前检查确认项

及测试方法分享


01 汇流箱并网前需检查确认的项

设备安装情况检查

设备安装应牢固可靠,柜门开启方便。


连接线情况检查

1、连接线具有明确标识,接线牢固可靠,无松动

2、如果是带有MC4接插件的汇流箱,需确保线端插针位置施工压接紧固,线端与板端应插到位,无缝隙。


连接线绝缘阻值检查

进线、出线对地阻值大于1.5兆欧,无碰壳现象。


设备接地阻值检查

接地电阻不应大于4欧(或符合设计要求)。


组串开路电压及极性确认

用万用表测每路组串正极和对应的组串负极的开路电压(如1+与1- ... 24+与24-),确保每个组串均有开路电压,且每路开路电压偏差建议不超过±10V,并做好相应记录。

附测试内容记录表


组串对地绝缘测试确认

  1、用万用表测试每一组串正负极对地电压约为开路电压一半,呈下降趋势,直至降为0,视为绝缘正常

  2、绝缘摇表测试,组串正负极对地绝缘阻值大于4兆欧,视为绝缘正常。

附测试内容记录表


02 测试方法

太阳能电池串列输入开路电压测量方法

将正负极保险丝全部拉开,用万用表(电压等级匹配)测试开路电压。每个组串需正极表笔搭在正极,负极表笔搭在负极,一一对应测试,观察电压有无负值,如果有,说明有组串接反情况,对比各组串开路电压偏差应在10伏左右,电压差过大有可能形成环流。


汇流箱直流电缆对地绝缘测试方法

方法一:拔开组件到汇流箱的接插件,用摇表测量正极或负极对地绝缘电阻,测试阻值大于1.5兆欧,视为正常。

方法二:用万用表测试组串对地电压,将表笔一极搭在需要测量的极另一极搭在接地铜排,观察正、负极对地电压约为开路电压一半呈下降趋势(因组件而异,有些不一定是开路电压一半值)最终降为0V,如果测试为一个定值,视为异常,需要施工单位用绝缘摇表测试加以验证。

直流输出电缆极性及绝缘确认:

汇流箱输出侧正负极之间电压测量方法:用万用表测量断路器输出端直流电缆,正负极之间电压不应该出现负值,负值即表示线接反。 
汇流箱直流电缆对地绝缘测试方法:汇流箱断路器断开,逆变器的进线开关或熔芯断开,在汇流箱出线断路器的下端用摇表测量正极或负极对地绝缘电阻,测试阻值大于1.5兆欧,视为正常。


电气连接件、螺丝紧固确认方法:

螺丝扭力检查
并网前施工人员可使用扭力扳手进行确认。螺丝扭力标准参考如下:
组串进线至熔断器底座下端螺丝扭力范围:2.0~2.3N.M
直流输出电缆螺丝紧固扭力范围:32~40N.M
接地线螺丝扭力范围:9~11N.M
通讯线螺丝扭力范围:1~1.5N.M


MC4接插件检查方法:

板端接插件检查

用手插拔由板端至底座下端的线束,检查是否牢固,若将线束向下用力插,能听见“咯噔”的声音,说明接插件未插到位:遇到这种虚插的情况,需重新将接插件插紧

线端接插件检查

观察线端与板端之间的公母插头是否存在空隙,若空隙较大,表示没有插紧


总结

规范施工和并网前期的检查确认,是汇流箱安全、稳定运行的前提和保障,需要予以重视。客户在安装汇流箱前和并网检查时,需要认真阅读产品使用手册,便于将隐患消除在并网前期。



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