光伏电站总跳闸的四类原因

在光伏系统中，电气开关是必不可少的元器件之一。主要有两个方面作用：

一是电气隔离功能，在安装和维护时，用于切断光伏组件，逆变器，配电柜和电网之间的电气连接，给操作人员提供一个安全的环境，这个动作一般是由操作人员主动实现。

二是安全保护功能，当电气系统发生的过流、过压、短路过温及漏电流时，能自动切断电路，以保护人身和设备的安全，这个动作是开关自动实现。

在对光伏电站的运行过程中，经常容易碰开关跳闸的情况，其中的原因是开关可能出现过流、过压、过温、漏电流，下面分析每一种情况产生的原因的解决方案。

1.电流原因

这种故障最为常见，断路器选型太小或质量不过关导致长期过载运行，容易发热跳闸。设计时，首先要计算电路的最大电流，一般就是逆变器交流输出的最大电流。开关的额定电流要超过电路最大电流的1.2倍到1.5倍。比如单台功率20KW的逆变器，最大交流输出电流在32A左右，这时建议就选40A以上的断路器。

判断依据：平时不跳闸，只有当天气很好，光伏系统功率较大时才跳闸。

解决方法：更换额定电流大的断路器或者质量可靠的断路器。

小型断路器有C型和D型两种，这是脱扣类型，C型与D型的区别在于短路瞬时脱扣电流的不同，过载保护是相同的。C型磁脱扣电流为（5-10）In，就是说当短路电流10倍额定电流时跳闸，动作时间小于等于0.1秒，适用于保护常规负载。D型磁脱扣电流为（10-20）In，就是说当短路电流20倍额定电流时跳闸，动作时间小于等于0.1秒，适用于保护具有很高冲击电流的设备。当开关前后有变压器之类的电气设备，断电后有一个冲击电流，应该选择D型断路器，如果线路没有变压器等感性设备，建议选择C型断路器。户用光伏项目中没有较大的冲击电流负载，一般是C型断路器居多。

2.电压原因

这种故障比较少见，断路器两相之间，有一个额定电压，一般单极为250V，如果超过这个电压就有可能跳闸。原因可能有两种：一种是断路的额定电压型选错；二是当光伏系统的功率大于负载用电功率时，逆变器提高电压往外送电。

判断依据：用万用表测量断路电压，超过了断路器的额定电压。

解决方法：更换额定电压更高的断路器，或线径更大的电缆，降低线路阻抗。

目前国内市面上主流的逆变器交流输出电压主要有四种；单相220V（一根火线+一根零线），三相380V（三根火线+一根零线）、480V/540V（三根火线）、800V（三根火线），在进行断路器设计选型的过程中需要考虑到电压等级的问题。

3.温度原因

这种故障也较常见，断路器标注的额定电流，是器件在温度为30度情况下能长期通过的最大电流，温度每升高10度电流减少5%。而断路器因为有触点存在，也是一个发热源。造成断路器温度过高的原因有两种：一是断路器和电缆接触不良，或断路器本身触点接触不好，内阻大，导致断路器温度升高；二是断路器安装的地方环境封闭散热不好。

判断依据：断路器动作跳闸后，用手去摸，感觉温度偏高，或看到接线端子有温度偏高，甚至有烧焦的气味。

解决方法：重新接线，或更换断路器。

4.漏电原因

这种故障导致的跳闸也比较常见。漏电流又称方阵残余电流，其产生原因是光伏系统和大地之间存在寄生电容，当寄生电容-光伏系统-电网三者之间形成回路时，在无变压器的光伏系统中，回路阻抗相对较小，共模电压将在光伏系统和大地之间的寄生电容上形成较大的共模电流，即漏电流。

光伏系统中的漏电流，包括直流部分和交流部分，如果接入电网，会引起并网电流畸变、电磁干扰等问题，对电网内的设备运行产生影响；漏电流还可能使逆变器外壳带电，会对人身安全构成威胁。

跳闸原因：线路或其它电器故障，其它用电设备漏电，线路漏电，组件或直流线路绝缘层破坏。

判断依据：组件正负极和交流相线之间，组件正负极、相线和地线之间绝缘电阻低。

解决方法：检测和更换有故障的设备和电线。

当因漏电故障造成的跳闸时，必须查明原因排除故障后，方可重新合闸，严禁强行合闸。漏电断路器发生分断跳闸时，手柄处于中间位置，当重新闭合时，需先将操作手柄向下扳动（分断位置），使操作机构重扣合，再向上进行合闸。

光伏系统如何选用漏电保护器：由于光伏组件安装在室外，多路串联时直流电压很高，组件对地会有少量的漏电流，因此选用漏电开关时，要根据系统大小调节漏电流的保护值。一般建议断路器漏电流值选型如下：

1）对于额定输出小于或等于30KVA的逆变器，300mA;

2）对于额定输出大于30KVA的逆变器，10mA/KVA。

一般常规30mA的漏电开关，只适合安装在单相5kW或者三相10kW以下的系统，超过这个容量，要适当提高漏电流的保护值。

光伏系统如果配置了隔离变压器，可以减少漏电流的发生，但如果隔离变压接线错误，或者本身有漏电问题，也有可能因为漏电流而跳闸。

总结

光伏系统发生开关跳闸事件，会直接导致系统不发电，带来经济损失。如果是安装较久的电站，其中原因可能是电路的接线问题或者开关老化的问题，在日常设备巡检中需及时发现和更换处理。如果是新安装的电站，有可能是开关的选型不当、线路绝缘不良、变压器绝缘不良等问题，需要我们在电站前期设备选型中尽可能的注意。

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