《1+X光伏电站运维》课件-任务5 巡检故障排查与检修

《光伏电站运维工（1+X证书）》分析电站运行情况1.设备运行状态是否在线2.汇流箱的电气运行参数是否正常，如电压和电流、组串的电流有无异常3.逆变器的电气运行参数是否正常，有无告警等4.并网箱的电气运行参数是否正常，如电压、频率等如果电站运行情况有问题，可以通过现象进行分析可能出现故障的原因。理论联系实际，通过分析故障现象，增强实际操作技能，培养学生实践创新能力和应变的能力以及打磨的工匠精神。光伏思语：《光伏电站运维工（1+X证书）》光伏电站巡检目录1.光伏方阵巡检2.直流汇流箱巡检3.并网逆变器巡检4.并网配电箱巡检值班长根据你的运行值班记录表，要求你作为光伏电站运维工程师根据运行值班记录表对光伏电站进行一次全面巡检，将光伏电站详细巡检的结果记录在《光伏电站巡检记录表》，同时分析故障原因并排除，恢复电站运行且监控平台运行数据显示正确，并向站长汇报。

光伏电站巡检还包括：消防器材巡查、防风防汛巡查、设备室巡查、电缆沟（井）巡查等。巡查前要有计划，巡查过程中要认真仔细，并填写巡检记录，巡查后要归档整理材料。光伏思语：巡检不忘安全，隐患排查保驾护航《光伏电站运维工（1+X证书）》光伏组件故障排查光伏组件/组串典型故障及原因分析通常情况下正规生产商生产的光伏组件组件本身存在的故障比较少，若出现故障需要由专业的厂商进行维修，部分引起是由于外部原因如遮挡、外力造成破损、热斑等引起组件性能差异，常见故障如下：1）漏电故障故障现象：光伏组件接地异常；可能原因：光伏组件接地线松脱；光伏组件或光伏组件连接线存在破损；解决办法：检查光伏组件接地线，松脱时紧固接地线；检查光伏组件或光伏组件连接线是否破损，如有更换组件或连接线；2）接线盒故障故障现象：光伏组件开路电压接近于0V；可能原因：二极管击穿；解决办法：跟换光伏组件接线盒或光伏组件；光伏组件/组串典型故障及原因分析3）断线故障故障现象：光伏组件输出无电流、电压；可能原因：光伏组件引线或接插头断开；解决办法：检查组串所有光伏组件引线及接插头，用1组接插头连接引线断线或更换接插头；4）变形、破损故障故障现象：光伏组件有变形、碎片、开裂等；可能原因：外部原因造成光伏组件有变形、碎片、开裂等；解决办法：IV测试光伏组件电气特性，影响发电量或安全性，更换光伏组件；5）组件故障故障现象：有明显烧灼痕迹；热成像测试局部温度过高；可能原因：局部遮挡；光伏组件损坏等解决办法：清除遮挡物或更换光伏组件；光伏组件故障检测与排除方法使用万用表电压档测量组件正负极电压，根据电压值分析并确定故障原因，选择故障原因并提交；36V表示正常；

0V表示内部断路；

5V表示二极管击穿；

30V表示部分损坏；注意事项：检修过程中，严禁佩戴影响工作和安全的金属饰品；使用质量各个的绝缘工具；故障检测与排除方法光伏组件故障排除操作步骤①组件内部断路故障排除步骤：1）打开运维监控软件，查看汇流箱运行数据，显示：第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V，则说明第1路组串正常，第2、3、4路组串均存在异常，可能存在光伏组件异常情况；2）打开汇流箱，断开汇流箱输出断路器和第2路正负极熔断器，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入第2路组串正负极熔断器下端位置，显示电压36V，与监控一致，说明组件PV3或PV4存在异常；3）断开第2路组串回路MC4端子，组件PV3和PV4MC端子，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV3正负极MC4端子，显示电压为36V，说明组件PV3正常；使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV4正负极MC4端子，显示电压为0V，说明组件PV4异常，故障原因为“组件内部断路”。故障排除操作步骤②组件二极管击穿故障排除步骤：1）打开运维监控软件，查看汇流箱运行数据，显示：第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V，则说明第1路组串正常，第2、3、4路组串均存在异常，可能存在光伏组件异常情况；2）打开汇流箱，断开汇流箱输出断路器和第3路正负极熔断器，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入第3路组串正负极熔断器下端位置，显示电压41V，与监控一致，说明组件PV5或PV6存在异常；3）断开第3路组串回路MC4端子，组件PV5和PV6MC端子，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV5正负极MC4端子，显示电压为36V，说明组件PV5正常；使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV6正负极MC4端子，显示电压为5V，说明组件PV5异常，故障原因为“组件二极管击穿”。故障排除操作步骤③组件部分损坏故障排除步骤：1）打开运维监控软件，查看汇流箱运行数据，显示：第1-4路电压分别为72V、36V、41V和66V，则说明第1路组串正常，第2、3、4路组串均存在异常，可能存在光伏组件异常情况；2）打开汇流箱，断开汇流箱输出断路器和第4路正负极熔断器，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入第4路组串正负极熔断器下端位置，显示电压66V，与监控一致，说明组件PV7或PV8存在异常；3）断开第4路组串回路MC4端子，组件PV7和PV8MC端子，使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV7正负极MC4端子，显示电压为36V，说明组件PV7正常；使用万用表直流电压档，将红色和黑色表笔分别插入组件PV8正负极MC4端子，显示电压为30V，说明组件PV8异常，故障原因为“组件部分损坏”。光伏组串故障检测与排除方法断路故障检测：用万用表蜂鸣档，将表笔分别连接组串连接线的正极和负极，测量是否导通，导通则说明正常，反之则说明故障；短路故障检测：用万用表蜂鸣档，将表笔分别连接对应组串熔断器正负极两端，测量是否导通，导通则说明短路；注意事项：检测汇流箱内部设备前，必须断开与之相应的开关、支路熔断器；故障检测与排除方法光伏组串故障排除操作步骤①组串断路故障排除步骤：1）打开运维监控软件，查看汇流箱运行数据，显示：第1路和第4路组串有电压，则说明该组串回路正常；第2路和第3路组串无电压，则说明该组串回路熔断器故障或组串回路故障；2）打开汇流箱，断开汇流箱内输出断路器和第2路正负极熔断器，使用万用表直流电压档，将红色表笔插第2路正极熔断器下端，黑色表笔插第2路负极熔断器下端，显示第2路组串无电压；使用蜂鸣档检测正负极熔芯，均提示导通，则说明第2路组串正负极熔断器正常，可能由于光伏组串回路电缆断路或短路；3）使用万用表蜂鸣档，将红色表笔和黑色表笔测量依次第2路组串红色正极电缆输入、输出MC4端子，万用表蜂鸣器发出长鸣，说明红色正极电缆正常；将红色表笔和黑色表笔测量依次第2路组串黑色负极电缆输入、输出MC4端子，万用表蜂鸣器未发出长鸣，说明黑色负极电缆断路，即第2路组串回路断路。光伏组串故障排除操作步骤②组串短故障排除步骤：1）打开运维监控软件，查看汇流箱运行数据，显示：第1路和第4路组串有电压，则说明该组串回路正常；第2路和第3路组串无电压，则说明该组串回路熔断器故障或组串回路故障；2）打开汇流箱，断开汇流箱内输出断路器和第3路正负极熔断器，使用万用表直流电压档，将红色表笔插第3路正极熔断器下端，黑色表笔插第3路负极熔断器下端，显示第2路组串无电压；使用蜂鸣档检测正负极熔芯，均提示导通，则说明第3路组串正负极熔断器正常，可能由于光伏组串回路电缆断路或短路；3）使用万用表蜂鸣档，红色表笔和黑色表笔测量第3路组串串正负极MC4端子，万用表蜂鸣器发出长鸣，说明第2路组串正负极短路。《光伏电站运维工（1+X证书）》汇流箱故障排查直流汇流箱典型故障及原因分析光伏直流汇流箱是一级汇流箱设备，由于外部原因导致元器件损坏或运行参数异常，其常见故障如下：1）部分支路电压为零故障现象：监控平台显示部分支路电压为零；万用表测试部分支路电压为零；可能原因：组件掉落，造成组串断线；汇流箱内支路正负极保险丝接触不良或者损坏；汇流箱内支路接线烧毁、未接；支路MC4接插件烧毁、脱扣；接线盒接线断开或烧毁；汇流箱电流采集模块损坏；解决办法：重新连接组件；更换保险丝；重新连接或维修支路接线；脱扣重新连接，烧毁更换MC接插件；跟换接线盒；更换电流采集模块；直流汇流箱典型故障及原因分析2）汇流箱所有支路电压为零故障现象：监控平台显示所有支路电压为零；万用表测试所有支路电压为零；可能原因：汇流箱断路器跳闸，造成系统未运行；交流并网箱断路器跳闸，造成系统未运行；通讯模块无电源输入或RS485接线接反；解决办法：若汇流箱断路器跳闸检查无故障后重新合闸；若并网配线箱跳闸检查无故障后重新合闸；检查通讯模块供电回路或检查RS485接线。直流汇流箱典型故障及原因分析3）支路电流偏低故障现象：监控平台显示某个支路电流偏低；钳形电流表测试某个支路电流偏低；可能原因：组串被遮挡；组件碎裂；组件热斑；解决办法：清理遮挡物；更换组件；清理遮挡物或更换组件；4）支路电压偏低故障现象：监控平台显示某个支路电压偏低；万用表测试某个支路电压偏低；可能原因：支路组串数量偏少；支路组串组件损坏（破碎、二极管击穿等）；采集模块损坏解决办法：调整组串数量；更换组件或采集模块；直流汇流箱故障检测与排除方法故障检测与排除方法直流防雷器失效识别：观察设备顶部直流防雷指示灯颜色，若显示为常亮表明直流防雷器因雷击失效；通讯线断路检测：查看监控软件是否能采集到数据，若通讯显示在线则表示通讯正常；注意事项：检测汇流箱内部设备前，必须断开与之相应的开关、支路熔断器；汇流箱故障排除操作步骤步骤①：线上查看恢复逆变器故障后，查看汇流箱实时运行情况。如图9.3-5所示，在“设备监控-汇流箱”界面显示运行状态正常，第2、3路无电流、电压，第1、4路有电流、电压，说明：1）汇流箱通讯正常；2）第1路和第4路组串电压分别为62.7V和64.5V，低于正常值72V，可能由于组件异常导致；3）第2路和第3路组串电压均为0V，可能由于组串回路断路或组件异常导致。汇流箱故障排除操作步骤步骤②：线上检测1）分别断路汇流箱第1、2、3、4路支路正负极熔断器，使用万用表直流电压档测量组串开路电压，开路电压分别显示为72V、0V、0V、66V，说明第1路和第2路组串正常；2）使用万用表蜂鸣档分别测量第2路和第3路组串回路正负极电缆是否导通，测量显示第2路正、负极电缆均断路，第3路正负极电缆均导通，说明第2路组串回路断路；3）使用万用表蜂鸣档测量第3路组串回路正负极熔断器下端，测量正负极电缆间是否导通短路，测量显示第3路导通，说明第3路正负极间短路：步骤③：故障排除在实训管理终端软件在故障排除界面，选择“汇流箱”依次选择故障原因：通讯线-正常，组串回路1-正常、组串回路2-断路、组串回路3-短路、组串回路4-正常，原因选择完成后点击提交，故障自动恢复。《光伏电站运维工（1+X证书）》逆变器故障排查并网逆变器典型故障及原因分析通常情况下逆变器本身故障比较少，若出现故障需有专业的厂商进行维修，大部分是由于外部故障导致逆变器停止发电，常见故障如下：1）电网异常故障现象：逆变器停机，并亮红灯；显示屏显示电网电压过高/过低，电网频率过高/过低，电网缺失；可能原因：农村或偏远地区等电网末端，电网很弱且不稳定；本地消纳不足或线路阻抗过大，导致电压抬升；停电或并网配电箱开关跳闸；解决办法：尽量将逆变器靠近并网点；加粗输出电缆，或将铝线跟换为铜线，以降低线路阻抗；确认并网配电箱开关及漏保开关是否合上；并网逆变器典型故障及原因分析2）漏电流异常故障现象：逆变器停机，并亮红灯；显示屏显示漏电流异常，并显示相应故障代码；可能原因：交、直流线缆绝缘破损；汇流箱、并网配电箱绝缘破损；解决办法：检查交、直流线缆及组件外观有无破损；3）绝缘阻抗异常故障现象：逆变器停机，并亮红灯；显示屏显示绝缘阻抗异常，并显示相应故障代码；可能原因：接线盒、直流电缆、接线端子等存在对地短路或绝缘层破损；直流接线端子接线外壳松动，导致进水；解决办法：拔下逆变器所有输入组串，并逐个接入单独组串排查；并网逆变器典型故障及原因分析4）PV电压异常故障现象：逆变器停机，并亮红灯；LCD显示屏显示PV电压过高/过低，并显示相应故障代码；可能原因：组件串联数量设计不合理；组串内线路可能存在短路、开路等现象；解决办法：拔下逆变器输入组串，实测电压值；确认组件串联数是否合理；检查组串接线是否存在短路、开路等现象；5）逆变器输出功率偏低故障现象：逆变器正常运行；逆变器输出功率明显偏低；可能原因：组件设计不合理，倾角、朝向、遮挡、失配等原因；组件自身问题，损坏、功率续标等；直流线缆设计不合理，过长、偏细等；逆变器降额运行（过温、过压等）；解决办法：监控后台或机器显示屏，查看各组串电流、电压，确保差异不超过5%；检测每一块组件（厂家、型号、功率、类型是否相同）；现场查看组件的安装角