光伏并網柜是光伏發電系統中連接逆變器與電網的關鍵設備,主要功能是實現電能的安全接入、保護(過壓/過流/短路等)、監測(電壓/電流/功率等)及電能分配。正確使用并網柜需遵循規范的操作流程,以下從安裝前準備、安裝步驟、調試流程、日常操作及維護四個核心環節詳細說明:
一、安裝前準備:確保“人、機、環”符合要求
1. 環境條件核查
位置選擇:并網柜需安裝在通風、干燥、無腐蝕性氣體的戶外或室內(戶外需滿足IP54及以上防護等級),避免陽光直射或積水區域;與逆變器的距離建議≤5米(減少電纜壓降),與電網接入點的距離需符合當地電力部門要求(如低壓并網≤30米,高壓并網≤100米)。
基礎條件:安裝基礎需水平、堅固(混凝土基礎或金屬支架),接地電阻≤4Ω(高土壤電阻率地區可放寬至10Ω);預留檢修通道(寬度≥1米)。
2. 設備與材料核對
型號匹配:確認并網柜的額定電壓(如AC 220V/380V)、額定電流(根據逆變器最大輸出電流選擇,一般為逆變器額定電流的1.2~1.5倍)、進線/出線回路數(單相/三相)、是否集成計量表計(如雙向電能表)或保護裝置(如浪涌保護器SPD)。
部件檢查:開箱后檢查柜體是否變形、密封是否完好;內部元件(斷路器、接觸器、電表、浪涌保護器、銅排)是否齊全,無松動或損壞;電纜接頭、絕緣子無破損。
3. 電氣參數校驗
核對逆變器輸出參數(電壓、頻率、電流、功率因數)與并網柜額定參數是否匹配(如逆變器輸出380V/50Hz,需選擇380V/50Hz并網柜);
確認電網接入點的電壓等級(低壓220V/380V或高壓10kV/35kV)、頻率(50Hz±0.5Hz)、相位(三相平衡)是否符合并網要求;
若為高壓并網柜,需額外檢查變壓器容量、保護定值(如差動保護、過流保護)是否與電網調度要求一致。
二、安裝步驟:規范操作保障安全與性能
1. 固定安裝
柜體需水平安裝(用水平儀校準),底部用膨脹螺栓固定(戶外需加防松墊片);
戶外安裝時,頂部需加裝防雨棚(與柜體絕緣),側面預留散熱孔(避免堵塞);
高壓并網柜需單獨設置圍欄(高度≥1.8米),懸掛“高壓危險”警示標識。
2. 接線施工
直流側(可選):僅適用于帶直流輸入的并網柜(如部分工商業項目),需連接逆變器直流側輸出電纜(正負極),確保極性正確,截面積符合載流量(如100kW逆變器直流電纜截面積≥70mm2);
交流側:
逆變器輸出端:連接斷路器(或熔斷器)至并網柜進線端子(L1/L2/L3/N/PE),電纜截面積按逆變器最大輸出電流計算(如50kW逆變器輸出電流約90A,選50mm2銅纜);
電網接入端:從并網柜出線端子引出電纜至電網變壓器或配電柜,電纜截面積需滿足電網側載流量(如10kV并網電纜選YJV-3×50mm2);
接地:柜體PE排需與獨立接地體可靠連接(接地電阻≤4Ω),所有設備外殼、金屬支架均需接地;浪涌保護器(SPD)需并聯在進線端,接地線單獨引至接地排(長度≤0.5米)。
3. 二次回路接線(監測與保護)
電能表接線:按電能表說明書連接電壓(L1/L2/L3/N)、電流(CT二次側S1/S2)回路,確保極性正確(避免計量反向);
保護裝置接線:過流繼電器、欠壓繼電器等需接入對應監測回路,信號輸出接至監控系統(如RS485/以太網);
所有接線需標識清晰(如“逆變器進線”“電網出線”“電能表電壓”),避免后期維護混淆。
三、調試流程:確保并網安全與穩定
1. 通電前檢查
測量各相絕緣電阻(用兆歐表,≥10MΩ);
檢查所有斷路器處于分閘狀態,隔離開關斷開;
確認電能表參數設置正確(如地址、通信規約、電價時段);
高壓并網柜需核相(用相位伏安表檢查電網與并網柜輸出相位一致)。
2. 參數設置與保護測試
保護定值設置:
過流保護:設置為逆變器額定電流的1.3~1.5倍(如50kW逆變器額定電流90A,過流閾值設為120A);
過壓/欠壓保護:設置為電網額定電壓的±10%(如380V系統,過壓閾值418V,欠壓閾值342V);
零序保護(三相不平衡):設置為額定電流的30%(防止單相接地故障);
功能測試:
模擬過流:短接負載使電流超過閾值,驗證斷路器是否快速跳閘;
模擬欠壓:斷開電網電源,觀察欠壓繼電器是否動作并報警;
電能表校驗:用標準表比對,確保計量誤差≤1%。
3. 并網測試(需電網調度許可)
低壓并網(380V/220V):
閉合并網柜進線斷路器,觀察電表顯示電壓(380V±10%)、頻率(50Hz±0.5Hz);
閉合逆變器輸出斷路器,逐步增加逆變器輸出功率(從10%→30%→50%→100%),監測并網電流、功率因數、諧波(THD≤5%);
模擬電網斷電(拉閘),驗證并網柜是否自動斷開(防孤島保護),恢復供電后需手動合閘(或配置自動重合閘)。
高壓并網(10kV及以上):
需通過電力調度遙控操作,依次完成“線路充電→帶負荷測試→72小時試運行”,期間重點監測母線電壓、變壓器溫度、保護裝置動作情況。
四、日常操作與維護:延長壽命與保障效率
1. 正常操作流程
開機順序:合上電網側隔離開關→合上并網柜進線斷路器→合上逆變器輸出斷路器→啟動逆變器(監控界面顯示“并網成功”);
關機順序:停止逆變器→斷開逆變器輸出斷路器→斷開并網柜進線斷路器→斷開電網側隔離開關;
監測要點:每日查看電表(發電量、上網電量)、監控系統(電壓/電流/功率、諧波、溫度),異常(如過壓、過流)及時上報。
2. 定期維護(每季度/半年)
清潔維護:用干燥壓縮空氣吹掃柜內灰塵(避免用濕布擦拭),重點清理斷路器觸頭、銅排連接處氧化層(涂抹導電膏);
接線檢查:緊固所有端子(用扭矩扳手,按廠家要求力矩),測量絕緣電阻(≥10MΩ);
保護試驗:每年校驗一次保護裝置(如過流繼電器、浪涌保護器),確保動作準確;
散熱檢查:夏季高溫時監測柜內溫度(≤60℃),必要時加裝散熱風扇或調整安裝位置。
3. 異常處理
過流報警:檢查負載是否突增(如光伏組件遮擋導致逆變器輸出波動)、電纜是否短路;
過壓報警:排查電網電壓是否異常、浪涌保護器是否失效;
諧波超標:檢查逆變器輸出濾波器是否損壞,或電網側是否有非線性負載干擾;
無法并網:確認防孤島保護是否觸發(需等待電網恢復)、并網開關是否合閘到位。
安全注意事項(紅線!)
斷電操作:任何檢修前必須斷開所有電源(包括逆變器、電網側),懸掛“禁止合閘”標識,用萬用表確認無電壓后作業;
絕緣防護:操作高壓設備時需穿戴絕緣手套、絕緣靴,使用絕緣工具(如驗電器、接地線);
防誤觸:柜體門需加鎖,防止無關人員誤操作;兒童、非專業人員禁止靠近;
合規接入:高壓并網需提前向電網公司提交接入申請,通過驗收后方可投運(避免“未批先建”處罰)。