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Pequeños dispositivos que no deben ser ignorados en los sistemas solares fotovoltaicos

Una central eléctrica fotovoltaica de 20MW tiene una inversión total de unos 160 millones de yuanes.Entre ellos, la inversión de la caja combinadora es inferior a 1 millón de yuanes, lo que representa solo el 0,6 % de la inversión total.Por lo tanto, a los ojos de muchas personas, la caja combinadora es un dispositivo pequeño e insignificante.Sin embargo, según datos estadísticos, la caja combinadora es una causa importante de fallas en el campo.

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Figura 1: Estadísticas de tasa de fallas en el sitio de proyectos fotovoltaicos

La siguiente imagen muestra un accidente quemado de la caja combinadora.

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1. La estructura básica de la caja combinadora La estructura interna de una caja combinadora común se muestra en la siguiente figura.

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1. caja

En general, se utilizan placas de acero, plástico rociado, acero inoxidable, plásticos de ingeniería y otros materiales, y el nivel de protección es superior a IP54.Su función es: impermeable y a prueba de polvo, cumpliendo con los requisitos de uso a largo plazo en exteriores de la caja combinadora.El sistema de grado de protección IP54 clasifica los aparatos eléctricos según sus características a prueba de polvo y humedad.El primer número "5" indica el nivel de protección contra cuerpos extraños, y el segundo número "4" indica el grado de hermeticidad del aparato contra la humedad y la entrada de agua.Cuanto mayor sea el número, mayor será el nivel de protección.

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2. Disyuntor de CC

El disyuntor de CC es el dispositivo de control de salida de toda la caja combinadora, que se utiliza principalmente para abrir y cerrar el circuito.Su voltaje de trabajo es tan alto como DC1000V.Dado que la energía generada por el módulo solar es corriente continua, es propenso a arco cuando se abre el circuito, por lo que se debe prestar atención a su temperatura durante la inspección en el ambiente de alta temperatura en verano.

3. Dispositivo protector contra sobretensiones

La sobretensión también se denomina sobretensión, que es una sobretensión instantánea que supera el funcionamiento normal.Un protector contra sobretensiones es un dispositivo eléctrico que proporciona protección de seguridad para la caja de combinación.Cuando se genera repentinamente un pico de corriente o sobretensión transitoria o sobretensión de rayo en el circuito eléctrico o en el circuito de comunicación debido a una interferencia externa, el protector contra sobretensiones puede conducir y derivar en muy poco tiempo, evitando así la sobretensión a otros equipos en el circuito Daños.

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4. Fusible de CC

La corriente de sobrecarga y la corriente de cortocircuito en el circuito harán que la temperatura del alambre y el cable sea demasiado alta, lo que provocará daños en el aislamiento del alambre y el cable, o incluso la rotura.El fusible está dispuesto en el extremo entrante o saliente del conductor o cable para protección contra sobrecarga de alambres y cables, y la corriente nominal del fusible es aproximadamente 1,25 veces la corriente de línea;para la protección contra cortocircuitos, el fusible debe instalarse en el extremo de entrada del alambre o cable.La corriente nominal del fusible es aproximadamente 1,45 veces la corriente de disparo.

2. Varias causas posibles de que la caja del combinador se haya quemado

1 La caja combinadora en sí es causada por sus propias razones.

1) El diseño de la barra colectora y el fusible no es razonable y no deben superponerse entre sí.Además, el ancho de la barra colectora es pequeño, lo que no favorece la disipación de calor y no es razonable.La distribución de la estructura hace que el cortocircuito se queme.

2) El ancho de la barra colectora es relativamente estrecho y el área de contacto entre el terminal y la barra colectora es pequeña, lo que genera calor e ignición.

3) Se utilizan barras colectoras de aluminio para las barras colectoras y la temperatura general de la caja de operación es demasiado alta.Se recomienda utilizar barras colectoras de cobre TMY o TMR;la calidad del revestimiento protector de la capa exterior es problemática.

4) La caja combinadora carece de un dispositivo de protección eficaz.No hay unidad de comunicación y unidad de protección para monitorear la corriente de cada rama en la caja combinadora.Una vez que la conexión virtual de una rama se afloja y se enciende, la corriente de este circuito fluctuará, lo que debería dar una alarma y hacer que el disyuntor se dispare;esta caja combinadora no tiene disyuntor.Incluso si se descubre un accidente, es difícil desconectarlo manualmente.

5) La distancia de fuga insuficiente del espacio libre eléctrico de alto voltaje en la entrada del tablero de control provoca la combustión;

6) Problema de calidad del fusible: cuando el fusible pasa la corriente que lleva la corriente, explota o el fusible es demasiado grande para protegerlo.El ajuste entre la masa fundida y la base (excesiva resistencia de contacto);

7) la clasificación IP no está a la altura de los requisitos;

8) La calidad del aislamiento y la tensión soportada del bloque de terminales son bajas.

9) El espaciador de fase del interruptor automático no está instalado o el interruptor automático está demasiado cerca de la carcasa y la distancia de arco no es suficiente.

2 Causado por una construcción no estándar

1) El cableado entre el string fotovoltaico y el combiner box no es firme.Debido a la fuerza excesiva del personal de construcción durante el proceso de construcción, el tornillo fijo se atornilló y el cable deslizante no se reemplazó, o el tornillo no se apretó cuando la fuerza era demasiado pequeña, el mal contacto provocó que la corriente formara un arco durante el operación, y la alta temperatura derritió el portafusibles y provocó un cortocircuito y quemado.Suelta la caja combinadora.

2) Cortocircuito causado por cableado incorrecto.Cuando la cadena fotovoltaica se conectó a la caja combinadora, el personal de construcción no distinguió correctamente los polos positivo y negativo de la cadena de baterías y conectó el polo positivo de una de las cadenas de baterías con los polos negativos de otras cadenas de baterías, lo que provocó un cortocircuito.Incluso algunos trabajadores de la construcción conectaron por error los módulos fotovoltaicos, lo que provocó que algunas cadenas tuvieran un voltaje de 1500 V o incluso más de 2500 V, conectados a la caja combinadora, y se produjo el fenómeno de quemado de componentes.

3) Causado por el terminal entrante y el cableado.La línea de entrada del bus fotovoltaico ingresa a la caja combinadora desde la parte inferior de la caja combinadora.Se conecta directamente a la regleta de bornes sin medidas de fijación.El cabezal del cableado se fija con un pequeño tornillo.El área de contacto con el terminal es pequeña y soporta la gravedad del cable.Cuando el cabezal del cableado se ve afectado por la temperatura Cuando el cambio y la corriente se calientan y se aflojan, producirá chispas y se arqueará y quemará gradualmente, lo que hará que otros dispositivos e incluso toda la caja se calienten y se quemen por completo.

4) Tecnología de producción insuficiente de la cabeza del cable de salida de la caja del combinador, pelado insuficiente de la armadura de acero y demasiado cerca de la nariz del cableado, lo que resulta en un cortocircuito a tierra;el enchufe de conexión de la cadena de componentes se calentó debido al mal contacto, lo que provocó que el cable se incendiara;El tornillo terminal de cobre del interruptor de salida de la caja del combinador estaba flojo Calor;

5) La puerta de protección del sitio no está instalada.

3 Causas durante la operación y el mantenimiento

1) Debido a la operación a largo plazo del equipo, el módulo de potencia tiene una falla interna, lo que provoca que se dibuje un arco y se queme la caja del combinador.2) El terminal a prueba de agua en la parte inferior de la caja del combinador no sujeta firmemente la cadena fotovoltaica o el cableado de la salida del combinador.Dado que los módulos fotovoltaicos solo generan electricidad durante el día, los puntos de contacto se calentarán y expandirán durante la generación de energía.Por la noche, la temperatura no disminuirá y los puntos de contacto se encogerán.Si el terminal a prueba de agua no sujeta firmemente el cable, la fuerza hacia abajo puede causar que la línea se rompa con el tiempo.El cable está suelto, lo que hace que el arco queme el terminal o incluso haga un cortocircuito.

3) Pequeños animales como ratas y serpientes ingresan a la caja del combinador, provocando un cortocircuito en la barra colectora.

4) Los tornillos de los terminales de la placa de fusibles están flojos, lo que provoca que la placa de fusibles se incendie;

5) Una unidad falla y se produce un reflujo.

3. Revisión de la caja combinadora

1 Contenido de revisión Para comprender el estado operativo del equipo del módulo fotovoltaico, detectar y eliminar los defectos del equipo a tiempo, prevenir accidentes y garantizar la finalización del plan de generación de energía, el trabajo de inspección del equipo debe realizarse con cuidado.

1) La caja del combinador debe inspeccionarse al menos una vez al mes para descubrir a tiempo, eliminar defectos a tiempo y registrar en detalle en el registro de operación.

2) Verifique la integridad general de la caja del combinador sin daños, deformaciones o colapso.

3) Verifique que la caja del combinador general esté limpia y libre de residuos, y que el sello esté en buenas condiciones.

4) Compruebe si los tornillos están flojos u oxidados.

5) Compruebe si los terminales del cableado están quemados y si los tornillos están flojos.

6) Verifique si el seguro está quemado y verifique si la caja de fusibles está quemada.

7) Compruebe si el diodo antirretroceso está quemado.

8) Verifique que el voltaje y la corriente del circuito sean normales.

9) Compruebe si el protector contra sobretensiones es normal.

10) Compruebe si la línea es normal para la intemperie.

11) Verifique que los cables conectados a la caja de conexiones estén bien envueltos y que el aislamiento esté envejeciendo.

12) Verifique si la comunicación y el fondo de la caja combinadora están interrumpidos.

13) Verifique si los tornillos del terminal del disyuntor de CC están sueltos y verifique la temperatura del disyuntor de CC en climas cálidos en verano.

14) Verifique si la placa de identificación de la caja combinadora está firmemente pegada.2 Precauciones al reparar la caja combinadora

1) Al reparar una rama de la caja combinadora, primero debe desconectar el disyuntor y luego abrir la caja de fusibles de la rama a reparar, luego cerrar el disyuntor y luego reparar la línea de bus.Recuerde no desenchufar el enchufe M4 ​​sin desconectar el disyuntor de CC, ni abrir la caja de fusibles directamente sin desconectar el disyuntor de CC, para evitar accidentes de seguridad de vida.

2) Cuando inspeccione y repare la caja del combinador, desarrolle el hábito de apretar todos los tornillos una vez y preste atención a la seguridad al apretar los tornillos para evitar tocar los terminales positivo y negativo al mismo tiempo con las manos, o tocar los terminales positivo y negativo. PE al mismo tiempo Cable o negativo y cable PE.


Hora de publicación: 24-may-2021

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