【专业运维】全面详解逆变器接地故障 紧急情况如何应对？

记者：究竟哪些原因会引起逆变器接地故障?能否详细介绍一下?

咨询服务事业部：在光伏并网发电的电气系统中，逆变器前端电气系统主要组成部分有：太阳能光伏组件、直流防雷汇流箱、电感电容滤波部件和直流配电柜等。由于组件、汇流箱及逆变器放于屋顶或空旷的野外环境，极易受雷击而使系统产生极端的电涌电压，虽设计有防雷器等器件但也不能完全避免高电压的产生，瞬间的高电压将会严重影响直流系统的绝缘性能，造成正极或负极侧的系统接地，从而引发逆变器的接地故障报警。

除了上述情况外，绝缘材料不合格，小动物啃咬导致线缆绝缘损坏，线缆受尘土潮气腐蚀导致绝缘性能降低，金属物掉落到元器件上等均会造成直流侧接地引起逆变器接地报警。

图1 地埋线缆被腐蚀

图2 线缆绝缘磨损

图3 线缆破损

记者：那么，面对逆变器的接地故障，我们该如何检测?

咨询服务事业部：其实，除了防雷功能，各厂家的逆变器还有一项最为基本的功能——直流绝缘检测功能，它可以自动监测出由于各种原因引起的逆变器接地故障。

逆变器绝缘检测功能的基本原理为欧姆定律，即：通过电压激励被测装置，然后测量激励所产生的电流，利用欧姆定律计算出电阻，再通过与标准值进行对比，从而确定绝缘电阻是否正常。

记者：面对逆变器的接地故障，我们该如何应对?有没有什么有效的应对措施?

咨询服务事业部：当逆变器发生接地故障报警时，应按照以下步骤进行排查：

1.查看逆变器报警信号，确认逆变器报PV接地故障，记录并将报警信号复位。

2.断开该逆变器对应的直流进线空开，分别测量直流空开上口电压，正负极对地电压，找出接地的汇流箱。

3.切除该汇流箱，恢复其余汇流箱并网运行。

4.测量接地支路对应汇流箱各支路电压，找出接地的支路并断开。

5.恢复该汇流箱其它光伏阵列支路的并网运行。

6.找出该汇流箱接地支路的接地点，消除接地故障，恢复支路并网运行。

记者：据了解，截止到目前，木联能已有12.09GW光伏智能化解决方案数据接入、248+项目实施量、100+现场评估和500+运维报告的实战经验，能否以实例跟大家分享一下木联能在运维现场处理过的逆变器接地故障?

咨询服务事业部：在现实中发生的一些接地故障，却实在是令人摸不着头脑，今天和大家分享一下木联能现场运行评估团队在青海某光伏电站处理过的一个接地故障。

该电站某台逆变器在每天上午9:00至9:10之间会发生接地故障报警，通过各种方法进行了解排查，并测试了该逆变器对应的每台汇流箱的绝缘情况，但测试结果均正常。最终，经过多方人员共同排查发现，由于该电站组件安装方式为双轴跟踪方式，组件会根据太阳的角度不同旋转至不同的位置。该逆变器下某支路的组件连接电缆由于绑扎带松动，在组件旋转过程中长时间磨损造成绝缘层破皮，而每天上午9:00至9:10，组件旋转至某特定角度时，该支路的组件连接电缆的破皮处会与支架发生接触，从而导致逆变器发生接地故障报警。

图 4 现场双轴跟踪设备

还有一些电站在雨后或一些特殊天气状况下也会发生接地故障，原因为电缆受潮导致绝缘性能下降所致。

图 5 雨后线缆沟积水

因此发生接地故障时，我们应该根据现场的实际情况考虑故障发生时的一些相关因素综合判断故障发生的原因，从而快速进行排查。

另外，我们认为，为了防止逆变器接地故障，光伏电站运维人员应定期对逆变器进行维护。一方面，当逆变器内积灰比较严重时应进行清扫，防止因灰尘导致逆变器漏电或接地。另一方面，应定期利用绝缘电阻测试仪或其他专业工具进行一次线缆及各部件间的绝缘测试，以保证各部件间的绝缘满足系统要求。