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光伏并网逆变器方阵残余电流检测标准及漏电流传感器技术要求探讨


这种危险可以通过5.7.4描述的防护方式消除,亦可通过5.7.5规 定的方式,使接触电流被限制在30mA以内。
b)无论光伏方阵接不接地,接地故障的发生都会导致不应载流的导 体部件或结构承载电流,从而有着火的危险。该危险可以通过5.7.4
描述的防护方式消除,亦可通过5.7.5规定的方式,将着火漏电流限 制在如下范围内:
二.漏电流传感器技术要求
2.1 对于额定输出≤30kVA的逆变器
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基于5.7.1明确要求接触电流被限制在30mA以内和5.7.2将着火漏电流 限制在300mA范围内。我司设计开发了SE6T0.3C2.5V1漏电流传感 器,特性如下: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 额定电流300mA ,测量范围500mA 交直流通用,@300mA条件下,频带DC….3.5KHZ 响应时间快,50us内 线性度,TYP,0.5% 精度,1.9% 单电源5V供电 偏置电压2.5±0.005V(0A电流时) 增益敏感系数: 4V/A(±300mA电流对应2.5±1.2V) 孔径20毫米 隔离耐压AC5.4KV,1min 通过CE认证
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三.结论
1. 上述三种漏电流传感器的上市极大的推动了国内光伏并网逆变器的 残余电流检测水平,打破了国外厂家在这一行业的垄断,为振兴民 族企业做出了我们的贡献 5.7.4技术条款建议使用RCD(故障交流电流动作型防护电器) ,但 是RCD通常只能监测交流漏电流,所以有局限性。而北京世特美测 控技术有限公司研发的这两款传感器,交直流漏电流通用,是并网 光伏逆变器生产厂家的最佳选择。另交流漏电流传感器也是RCD的 最佳替代产品,。 目前国内有些光伏并网逆变器的研发技术人员,由于对漏电流传感 器并不十分清楚其特性,同时国内某些传感器生产厂家的销售人员 在和客户交流过程中并不清楚客户的实际需求,推荐一些漏电流传 感器,其响应时间在几十甚至几百毫秒,给设备带来长期隐患让人 忧虑。 上述技术探讨如有不妥之处,敬请原谅!
1) 对于额定输出≤30kVA的逆变器,300mA 2) 对于额定输出>30kVA的逆变器, 10mA/kVA
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5.7.2 30mA接触电流 按照IEC60990 图4所示接触电流测试电路,依次测试方阵的各个端子与地 之间的接触电流,若测得的值大于30mA限值,则应采用5.7.4或5.7.5中的 措施提供额外保护。 5.7.3 着火漏电流 着火漏电流应不大于300mA(≤30kVA逆变器), 或10mA/kVA(>30kVA逆变 器),当大于此值时则需要采用5.7.4或5.7.5中的措施提供额外保护。 5.7.4 残余电流检测器(RCD)保护 在逆变器与交流电网之间装配RCD来提供额外保护,RCD限制设置为 30mA,必须是B型而不是A或者AC型(IEC60755)。 5.7.5 残余电流监控保护 在逆变器接入交流电网,交流断路器闭合的任何情况下,逆变器都应提 供残余电流检测。残余电流检测装置应能检测总的(包括直流和交流部 件)有效值电流。
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光伏并网逆变器方阵残余电流检测 标准及漏电流传感器技术要求探讨
北京世特美测控技术有限公司

2012.2
Hale Waihona Puke 一.技术标准STM
2011年8月22日,《并网光伏发电专用逆变器技术条件》由北京鉴衡 认证中心正式发布。 其中如下章节中详细叙述了方阵残余电流检测的通用要求及保护措施。 5.7 方阵残余电流检测 5.7.1 通用要求 a)工作在安全电压等级以上的不接地光伏方阵有可能导致触电危险。 当逆变器没有隔离,或者虽具有隔离措施但不能保证限制接触电流在 某个合理范围内的逆变器,当使用者同时接触到方阵的带电部分和地 时,电网和地的连接(如接地中线)将为接触电流提供一个回路,从 而产生触电危险。
基于上述标准要求,因为RCD的响应时间还是显得比较迟缓,我司按照 客户的要求设计了一款交流漏电流传感器,响应时间微妙级
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2.4 替代RCD的交流漏电流传感器 特性如下: 1. 圆孔20/35/45/72mm多种孔径可选 参见图一 2. 矩形穿孔100*22/180*35/220*45/300*45/400*80mm可选,参见图二 3. 输入AC0-5A可选,输出瞬时值,适合并网侧的三相四线同时穿过中心 孔,有效检测交流漏电流。 4. 此型号漏电流传感器适用交流漏电流信号的检测,信号变换后能够 直接被ADC等各种单片机或DSP控制器采集和接受。 5. 响应时间微妙级 6. 广泛应用于太阳能逆变系统,风电变流器等控制系统的并网侧漏电 流信号的采集。 7. 输出电流型,抗干扰能力强。 图一 图二
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2.2 对于额定输出>30kVA的逆变器, 10mA/kVA 基于5.7.1明确要求接触电流被限制在30mA以内和5.7.2将着火漏电流限 制在300mA范围内。我司设计开发了TE1T系列漏电流传感器,特性如 下: 1.额定电流0.3A/0.6A/1A/1.5A/2A/3A/5A 2.可有效分辨接触电流被限制在30mA的需求 3.交直流通用,频带DC….9.5KHZ 4.响应时间快,30us内 5.线性度,TYP,0.4% 6.精度,1.5% 7.单电源5V/12V/15V/24V供电可选 8.双电源±12V/±15V/±24V供电可选 9.输出电流电压信号可选 10.孔径20毫米 11.插拔式接线端子 12.隔离耐压AC5.4KV,1min 13.通过CE认证
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公司资质
质量认证体系
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2.3 5.7.1技术条款建议在逆变器与交流电网之间装配RCD来提供额外 保护,RCD限制设置为30mA。 但是在客户的实际设计中,如下问题阻碍了RCD的普及使用: 1)成本的问题,RCD相对价格过高,少则几百元,多则几千元,花费 如此的代价对长期的光伏并网逆变器产品竞争不利。
2) RCD设计原理图如右图所示:
某RCD生产厂家参数通常标注脱扣时间是 Residual current off-time:≤0.1s
100毫秒的脱扣时间实际上是远远不能满足 光伏并网逆变器的需求的,因为5.7.5的技术条款中有 如下要求。
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无论逆变器是否带有隔离,与之连接的方阵是否接地,以及隔离形式 采用何种等级(基本绝缘隔离或加强绝缘隔离),都需对过量的 连续残余电流及过量残余电流的突变进行监控。 限值如下: a) 连续残余电流 如果连续残余电流超过如下限值,逆变器应当在 0.3s内断开并发出故障发生信号: 1) 对于额定输出≤30kVA的逆变器,300mA 2) 对于额定输出>30kVA的逆变器, 10mA/kVA b) 残余电流的突变 如果残余电流的突变超过如表8的限值,那么逆变 器应当在表8规定时间内断开。
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