光伏产品PPT

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北京人民电器厂有限公司
光伏系统保护电器典型故障分析
a、设计选型没有考虑项目地最大辐照度参数，按照电池板标准参数选型
： 问题分析与解决方案：
设计选型没有考虑项目地最大辐照度参数，按照电池板标准参数选型，实际输出电 流超过断路器额定电流，有可能造成断路器过载动作
推荐选型方案介绍：单串最大电流计算：Imax=8.45*1250/1000=10.5625A 16路最大电流计算：I总=10.5625*16=169A 200A断路器在60℃的额定电流In=200*0.85=170A 170A＞169A因此可以正常运行
3、增加散热表面积
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光伏系统保护电器典型故障分析
c、环境温度过高，系统散热不足或设计选型降容系数偏小造成断路器降容跳闸
问题分析与解决方案：
环境温度过高，散热设计不足，造成断路器降容跳闸而造成无法承受工作电流跳闸。
防反二极管应用导致发热太高
太阳直射导致环境温度过高 解决方案：增加设备通风散热能力
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抗低温、抗老化方案介绍
1、采用日本昭和的DMC（不饱 和聚碳酸酯玻璃纤维团）仿陶瓷 材料，这种材料在低温下不脆裂 并且在高低温频繁变化的温度中 老化速度很慢。
2、采用航空用低温润滑脂，在45℃下可以正常运行，高低温频 繁变化不挥发。
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四 极 串 联
三极串联
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超过40°的设备工作环境温度
高环境温度对保护电器自身的耐高温性能提出了更高的要 求；现有断路器的自身过载保护单元均为双金属片，随着环境 温度的升高断路器自身需要降容，为了减少降容应该相应提高 基准环境温度或降低自身温升。
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成断路器跳闸。
解决方案：截面积选择请参照 GB 14048.1中的表9和表10 ，注意降低额度不能低 于保护电器选型选择。
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光伏系统保护电器典型故障分析
e、导线连接处拧紧力矩不足，导致接触电阻较大，发热异常造成断路器烧毁
问题分析与解决方案：
导线连接处拧紧力矩不足，导致接触电阻较大，发热异常造成断路器烧毁。
T=25C
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200
2.54
400
3.39
600
5.07
800
6.77
1000
8.45
1200
10.14
1400
11.83
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北美光伏系统选型标准介绍
相关标准：
NFPA_70-2008_National_Electrical_Code（NEC） ARTICLE 690 Solar Photovoltaic Systems 690.8电路规模和电流。 (A)计算最大电路电流。计算具体电路的最大电流应按照690.8(A)(1)到(A)(4)。 FPN:当690.8(A)(1)和(B)(1)的要求同时应用时，产生的乘法因素是156%。
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光伏产品执行标准介绍
高低温循环试验 低温测试试验 产品执行标准
产品主要参数性能 设计执行标准为： GB 10963 GB 14048 UL 489B
在-45℃超低温下进 行一周运行试验， 测试机械性能。保 证产品工作在低温 条件下正常。 标准为： GB/T 20645 特殊环境技术要求
光伏产品灭弧室，利用电弧钻窄缝特性，使用 教大灭弧室将电弧拉长增加电弧电阻及更好的 散热能力，从而达到快速灭弧的效果。
交流产品灭弧室
回路电流：I=U/(r+Rarc) 注：U 系统电压 r 回路内阻 Rarc 电弧电阻 回路中回路电阻r对于每个规格的产品已经固定，为了降低产品的功耗还要尽力降低 r，因此只能增加Rarc，并且尽快在系统中加入Rarc。
解决方案：为箱体增加遮挡物，
避免太阳的直射
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降容系数解决方案：设计选型按照工 作环境温度60°考虑降容系数
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光伏系统保护电器典型故障分析
d、导线截面积选择不正确，导致输出电量能力不够而造成自身发热高，、 由于热传导造成断路器跳闸
问题分析与解决方案： 导线截面积选择不正确，导致输出电量能力不够而造成自身发热高，由于热传导造
高低温循环试验， 根据不同的需求进 行高低温循环老化 试验或者高温老化 试验。 标准为： GB/T 12788 “核电厂安全级电 力系统准则”
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产品技术参数、可靠性验证条件介绍
DC1000V 1000Ah直流试验站试验屏柜
1、标准额定工作电压下电气寿命试验。 2、临界电流试验。 3、分断试验
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光伏系统保护电器严重故障分析
a、现场投运初期出现反接现象
问题分析与解决方案： 现场投运初期出现反接现象。
正确
错误
解决方案：投运前进行检测或增加防反二极管。
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光伏系统保护电器严重故障分析
b、柜内断路器排布安全距离不够造成进极点短接导致少断点断开高电压
解决方案：现场安装前先进行扭矩检测，避免此类的问题发生。
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光伏系统保护电器严重故障分析
断路器烧损现象： 造成原因分析： a、现场投运初期出现反接 现象 b、柜内断路器排布安全距 离不够造成进极点短接导致 少断点断开高电压 c、断路器灭弧能力达不到 DC 1000V
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低温运行环境温度
低环境温度对保护电器自身的耐低温性能提出了更高的要 求；低温情况下外壳和内部零部件不应冻裂和破碎丧失原有性 能，动作机构所采用的润滑脂不应冻僵而导致保护电器自身动 作不灵活。
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高低温交变频繁工作环境
高低温频繁变化会导致保护电器老化加剧，因此应用在高 低温频繁变化的环境中保护电器自身应该能够保证足够的使用 年限，需要针对性做老化试验来验证。
光伏发电系统 保护电器综合解决方案
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前 言
各位专家、领导： 大家好！ 我是北京人民电器厂有限公司营销技术部的张书瑞。目前负责营销 公司的技术工作。 今天非常荣幸能和大家探讨一下光伏发电的发展和我公司光伏发电 产品状况以及特色。 在此感谢贵公司领导的支持，能够使我们有这次机会和大家交流沟 通。
汇1≥12nA，根据不同使用环境选取。 16回路汇流箱断路器选型建议 ： GM5-250P 200A DC1000V Y1D
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北京人民电器厂光伏断路器型号意义
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北京人民电器厂光伏断路器型号意义
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直流高电压灭弧技术介绍
电弧产生
大开距设计
直流系统在灭弧室存在着临界电流：在分断临界电流以下的电流值时，由于绝 缘介质恢复快且电流值较小所以能够很快分断；在分断临界电流以上的电流值时，由 于电弧所受的电磁力和产生的高压气体能够把电弧吹入灭弧室，这样就提高了电弧电 压加快了灭弧的进程；在分断临界电流时，由于产生的游离态离子较多且电弧进入灭 弧室的助动力不够，如果开距不够大就会导致电弧在动静触头间较长时间燃烧，降低 断路器的寿命，甚至导致断路器烧损。针对高原地区此问题更加严重，因此我们采用 了大开距设计。
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光伏系统保护电器典型故障分析
b、不当串联造成的降容；串联点发热过高，没有足够的散热短接导线或母排
问题分析与解决方案： 不当串联造成的降容；串联点发热过高，没有足够的散热短接导线或母排，造成断 路器自身降容太多
解决方案： 1、加大短接排截面积 2、加长短接排长度
2
环境温度高：保护电器所在工作环 境工作温度超过标准环境温度。 低温运行环境： 环境温度会有低于 -25°，极限温度接近-40°。
3
4
高低温交变频繁：光伏电站环境温 度日温差超过10°。
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DC600V以上直流电压系统
断路器目前无法提供单极DC250V以上额定工作电压能力， 超过DC250V直流系统都需要采用串联技术使用： DC600V~DC750V需要3极串联，DC750V以上需要4极串联
690.8（A）(1)光伏源电路电流。最大电流应当以并联模块额定短路电流的总和乘以 125%。 690.8（B）(1)导体的尺寸和过流装置。这个电路导线和过电流设备应负荷不少于 125%倍690.8（A）计算的最大电流。额定值或过载设备的设置应当依照240.4(B) 和(C)
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16路最大电流计算：I总=10.5625*16=169A 200A断路器在60℃的额定电流In=200*0.85=170A 170A＞169A因此可以正常运行。
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光伏系统保护电器选型方案
选型举例
汇流箱
规格
电池板以245w 多晶硅为例
额定电压： DC 500V、750V、1000V 额定电流：8汇1=100A~125A 16汇1=200A~225A 总结公式为：n
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光伏系统保护电器典型故障分析
断路器跳闸现象分析： a、设计选型没有考虑项目地最大辐照度参数，按照电池板标准参数选型 b、不当串联造成的降容；串联点发热过高，没有足够的散热短接导线或母排 c、环境温度过高，系统散热不足或设计选型降容系数偏小造成断路器降容跳闸
d、导线截面积选择不正确，导致输出电量能力不够而造成自身发热高，由于热传 导造成断路器跳闸 e、导线连接处拧紧力矩不足，导致接触电阻较大，发热异常造成断路器烧毁 f、断路器质量缺陷
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目 录
1 2 3 4 光伏系统对保护电器新的要求 北京人民电器厂光伏产品特点 光伏系统保护电器选型建议 光伏系统保护电器典型故障分析
5 6
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北京人民电器厂应用典型案例 产品产能和可靠性的保证
光伏系统对保护电器新的要求
1
光伏系统直流电压：直流侧运行电 压可达到DC600V以上。
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断路器温升控制技术介绍
较高的工作环境温度可以通过在设计选型考虑降容系数来解决，但断路器串联 产生的接触电阻发热需要在断路器设计低温升串联方案来解决。 断路器温升控制原理介绍：
保护电器热效应P=I² RT 注：I:回路电流 R:保护电器内阻 T：时间 I、T不受保护电器控制，降低发热只能降低R；R的组成包括导体自身内阻和接触电 阻，接触电阻是断路器主要电阻源，只有降低接触电阻才能有效降低内阻控制温升 。内部串联采用焊接的形式减少了4个接触电阻点，从而有效降低内阻。 注：Y1D内部短接技术为我厂发明专利，可比GB14048.2要求低10K温升。
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北京人民电器厂产品设计流程
光伏系统需求
小批量 试用
特殊试验
批量投 放市场
差异化，可靠性
针对开发
市场反馈
市场需求
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直流高电压灭弧技术介绍
1、全系列产品采用预制串接结构，实现分断高电压需要： 2、全新的直流灭弧系统设计；3、解决了临界电流灭弧技术难点；
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光伏系统保护电器选型建议
1、18块电池板串接为一个组串回路 2、最高环境温度为60℃
3、最低环境温度-35℃ 4、最高辐照度1250w/m²
5、保护电器60℃时降容系数85%（北京人民电器厂产品） 选型计算： 6、多晶硅245w太阳能电池板
单串最大电流计算：Imax=8.45*1250/1000=10.56Fra Baidu bibliotek5A
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组件参数的选择对选型的影响
太阳能电池板参数
基准环境：Q’=1000W/m2
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T=25C
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组件在不同辐照度下的短路电流计算介绍
太阳能电池板辐照度与短路电流的关系
辐照度 （w/m² ） 预期短路电流 （ A）