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检修光伏系统:三个典型问题

因为该国家/地区的太阳能装置数量每年都在快速增长,所以对知晓如何有效和高效地排除光伏 (PV) 系统故障的技术人员的需求也在不断增加。

一排排太阳能电池板之间站着一位技术人员,他在一块电池板的后面用 Fluke 393 FC 读取读数。

检修是太阳能技术专业人员技能组合中非常重要的一环。此处的技术人员在光伏板后面使用 Fluke 393 FC 读取读数。

检修光伏系统时,通常侧重于系统的四个部位:光伏板、负载、逆变器和汇流箱。

对于太阳能装置的大多数部位,最好用的全能型工具是 Fluke 393 FC CAT III 1500 V 钳表。这是世界上唯一一款 CAT III 1500V IP 54 级交流/直流钳表,具备专为太阳能光伏应用中的测试和测量量身定制的直流功率、极性音频指示和 Visual Continuity 等功能。

Fluke 393 FC 配备测试导线、iFlex 柔性电流探头、磁性支架和便携包

配备 iFlex™ 柔性电流探头的 Fluke 393 FC CAT III 1500 V 真有效值钳表

1.检修太阳能电池板

首先在计量系统或逆变器处检查整个系统的输出。在开始检修之前,请先检查并记录光伏阵列中逆变器输入电压和电流的电平。您可能会遇到以下两种情况之一:

  • 整个光伏系统或其一部分有故障或不发电;这可能与逆变器故障有关。
  • 或者光伏系统输出低于预期,这可能与其中一个阵列或模块的故障有关。

从集线器开始向后追踪单个分支线路。目视检查整个系统的保险丝;重置断路器和开关。检查电线是否断裂、连接是否松动或脏污,根据需要进行更换和清洁。留意模块之间的连接是否松动。它们可能会松动,导致接触不良。

汇流箱是检修系统的好地方,因为模块中的单根导线会返回这里。每个模块都可能配有保险丝,您应该用 Fluke 393 FC 对其进行检测。

布线问题和连接松动也可能导致模块产生过低的电压。检查所有线路连接。如果模块输出较低,则可能意味着电池的某个部分损坏。可使用 393 FC 在接线盒处追踪这些问题,直至找到问题原因。

在检测 VOC 时,Fluke 393 FC 会通过音频方式发出极性警告。如果您发现极性接反,则可能意味着汇流箱中的其他电路意外串联,从而导致电压超过逆变器最大输入电压。  

模块自身上的任何灰尘或遮光物都可能导致输出降低。尽管模块通常设计为多年免维护,但它们可能需要清洁。花粉和灰尘可能是该国家/地区某些区域的一个严重问题。

2.检修光伏负载

光伏系统用于运行建筑电气负载,负载的任何故障也都会影响光伏系统。第一步是使用 Fluke 393 FC 检测负载开关、保险丝和断路器,以查看负载连接处是否存在正确的电压。接下来,使用 393 FC 检测保险丝和断路器。如果发现保险丝熔断或断路器跳闸,请找出原因并修复或更换故障组件。如果负载是电机,则内部热断路器可能会跳闸,或者电机的绕组可能断路。出于测试目的,插入另一个负载,看看它是否正常工作。

与任何电气系统中一样,检查有无断裂的导线和任何松动的连接。清洁所有脏污的连接,更换所有不良接线。关闭电源后,检查并维修任何接地故障。如果保险丝或断路器再次熔断或跳闸,则需要找到并修复短路之处。

如果负载仍然不能正常工作,使用 Fluke 393 FC 检测负载连接处的系统电压。线径可能太小,需要增加线径。连接到负载的导线也可能太长。这将导致负载处显示低电压。这种情况下,您可以减少电路负载或采用线径更大的导线。

3.检修光伏逆变器

您可能每天都在与变速驱动器打交道,所以习惯于检查交流和直流电源。光伏系统中的逆变器也可能会出现问题并导致故障。逆变器将来自光伏系统的直流电转换为建筑用的交流电。

如果逆变器输出不正确,请首先检测并记录逆变器直流输入电压和电流的电平。在交流侧,使用 Fluke 393 FC 检测逆变器的输出电压和电流电平。许多这样的系统都配有指示电流逆变器和系统性能的显示屏。由于 393 FC 产生真有效值读数,您可以使用电压和电流功能测量和记录千瓦 (kW) 输出。如果可能,使用逆变器显示屏显示当前总千瓦时 (kWh)。然后,您可以记下该值,并将其与上次检查时记录的值进行比较。在直流侧,您可以使用 393 FC 检测直流电源,并将读数保存至手机上的 Fluke Connect™ 应用程序。

如果逆变器不能产生正确的功率,则可能会存在多个故障 — 您可以使用 Fluke 393 FC 轻松检测所有这些故障:

  • 保险丝熔断
  • 断路器跳闸
  • 电线断裂

使用 393 FC 测量逆变器交流侧输出;逆变器的负载可能具有过高的电流需求。通过双显示屏显示交流电压和频率,您可以确定逆变器交流输出是否正常。

逆变器可能与当地公用设施相连。来自逆变器的交流电流输出随着阵列上太阳能输入水平的变化而波动。逆变器为公用设施保持正确的输出电压和相位。公用设施的任何电压问题都可能导致逆变器关闭。在这种情况下,请联系电力公司进行维修。

一台 Fluke 393 FC 钳表悬挂在打开的逆变器面板旁边,一位穿戴个人防护装备(包括手套和面罩)的技术人员正使用测试导线进行测量。

Fluke 393 FC CAT III 1500 V 钳表可用于测量直流电源、交流/直流电压和电流,以及检修逆变器。

4.检修汇流箱

检修汇流箱时,电流测量和计算对于确定光伏阵列是否工作正常至关重要。测量单个阵列的电流或以组合方式测量电流,将有助于确定电池板是否发生故障。

Fluke 393 FC 钳表采用更薄的钳口设计,即使在逆变器或汇流箱等狭小或拥挤的空间,钳口内也可容纳多根导线,便于进行组合式电流测量。

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