CN105445590A

CN105445590A - 光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置

Info

Publication number: CN105445590A
Application number: CN201510942881.3A
Authority: CN
Inventors: 陈书生
Original assignee: Zhongneng Yidian New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongneng Yidian New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明涉及光伏逆变器的漏电流保护动作的测试，尤其涉及漏电流保护动作自动测试装置。为了确保光伏逆变器漏电流保护动作测试的安全和实现自动化，给出光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置，其包括：用于产生漏电流的漏电干路，其一端设有用于接光伏逆变器直流输入端PV的直流端子（J1、J2、J3），另一端设有用于接到PE地的地端子（J4）；设在所述漏电干路中的电流采样装置（U1），用于采样漏电流；设在所述漏电干路中的滑动变阻器，用于调节所述漏电干路的漏电流；其特征是还包括：步进电机，其通过驱动所述滑动变阻器来调节所述滑动变阻器的阻值；控制电路(U3)，其与电流采样装置(U1)连接，且控制所述步进电机。

Description

光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置

技术领域

本发明涉及光伏逆变器的漏电流保护动作的测试，尤其涉及漏电流保护动作自动测试装置。

背景技术

非隔离的光伏逆变器，由于其光伏基板与电网之间没有隔离，安规要求其须安装有漏电流保护电路，漏电流保护电路一旦监测到有残余电流，就会切断光伏逆变器的交流输出，让光伏逆变器与电网断开，确保安全。残余电流一般分为连续残余电流和突变残余电流两类。漏电流保护电路针对连续残余电流的保护动作要求例如：

对于功率不大于30kVA的光伏逆变器，若连续残余电流值增大到300mA，则漏电流保护电路须在0.3秒内切断光伏逆变器的交流输出；

对于功率大于30kVA的光伏逆变器，若连续残余电流值增大到10mA/kVA，则漏电流保护电路须在0.3秒内切断光伏逆变器的交流输出。

漏电流保护电路针对突变残余电流的保护动作要求例如：

若有瞬间残余电流达到30mA，则漏电流保护电路须在0.3秒内切断光伏逆变器的交流输出；

若有瞬间残余电流达到60mA，则漏电流保护电路须在0.15秒内切断光伏逆变器的交流输出；

若有瞬间残余电流达到150mA，则漏电流保护电路须在0.04秒内切断光伏逆变器的交流输出。

光伏逆变器出厂时需测试其漏电流保护电路动作是否满足上述要求，为此外接一个测试装置进行测试，如图1所示，该测试装置具有用于产生漏电流的漏电干路，其一端接到光伏逆变器直流输入端PV的其中一极，另一端接PE地。使用者操作该测试装置的可变电阻VR1和开关K1可模拟出测试所需的连续残余电流和突变残余电流，人工记录相关的时间。测试完直流输入端PV的其中一极后，改接至直流输入端PV的另一极进行同样的测试。

采用目前的测试装置，测试过程繁琐，费时费力，测试全部由人工完成，无法实现自动化，测试精度受人为因素影响较大。另一方面，由于光伏输入电压及电网电压均属于危险电压，可调电阻串联在二者之间，人工调节可调电阻时很容易触及危险电压，对操作人员技能要求较高。

发明内容

本发明的目的是实现光伏逆变器漏电流保护动作测试装置的自动化检测。

为此给出光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置，包括：

用于产生漏电流的漏电干路，其一端设有用于接光伏逆变器直流输入端PV的直流端子，另一端设有用于接到PE地的地端子；

设在所述漏电干路中的电流采样装置，用于采样漏电流；

设在所述漏电干路中的滑动变阻器，用于调节所述漏电干路的漏电流；

其特征还包括：

步进电机，其通过驱动所述滑动变阻器来调节所述滑动变阻器的阻值；

控制电路，其与所述电流采样装置连接，且控制所述步进电机。

进一步，所述步进电机通过驱动所述滑动变阻器的滑杆来调节所述滑动变阻器的阻值。

进一步，所述滑动变阻器的滑杆绝缘连接到所述步进电机。

进一步，包括步进电机驱动器，控制电路通过控制步进电机驱动器来驱动所述步进电机。

进一步，控制电路根据电流采样装置采样得到的漏电流控制所述步进电机。

进一步，包括电流检测装置，其检测光伏逆变器的输出电流提供给所述控制电路。

进一步，包括交流电压检测装置，其检测光伏逆变器输出电压提供给所述控制电路。

进一步，交流电压检测装置把检测探头伸入到光伏逆变器的交流输出端的开关之前检测光伏逆变器的输出电压。

进一步，所述的直流端子有三个，配有切换开关对这三个直流端子进行择一接通。

进一步，包括键盘，其与控制电路连接，用于输入需检测的残余电流的电流值。

有益效果为：本发明提供了光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置，操作人员只需通过控制电路控制步进电机来驱动漏电干路中的滑动变阻器以调节所述滑动变阻器的阻值，从而调节所述漏电干路的漏电流，操作人员无需直接调节所述滑动变阻器的阻值，避免了触及到光伏输入电压的危险。所述控制电路与设在所述漏电干路中的电流采样装置连接，自动记录残余电流和动作时间，整个测试过程可实现自动化，从而避免了因操作人员操作造成的误差，提高了检测精度，并降低了测试时间。

附图说明

图1是现有的光伏逆变器漏电流测试装置测试时连接形成的电路原理图。

图2是本发明实施例光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置的电路原理图。

图3是本发明实施例光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置测试时连接形成的电路原理图。

具体实施方

光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置电路原理图如图2。测试时，操作人员把直流端子J2连接到光伏逆变器的直流输入正极端PV+，把直流端子J1连接到光伏逆变器的直流输入负极端PV-，把地端子J4连接到PE地，如图3所示。若光伏逆变器有两路Boost，则直流端子J3连接到光伏逆变器的另一路直流输入正极端PV+。本实施例中，开关SW1、SW2、SW3是继电器，断开开关SW1、SW3，闭合开关SW2即可在直流输入正极端PV+与PE地之间产生漏电流，该漏电流流经漏电干路中的滑动变阻器和电流采样装置U1。电流采样装置U1采样漏电干路中的漏电流，把采样结果Iout提供给控制电路U3；控制电路U3根据采样结果Iout控制步进电机驱动器U5来驱动步进电机，步进电机通过驱动滑动变阻器的滑杆来调节滑动变阻器的阻值，其中滑动变阻器的滑杆通过绝缘连接器连接到步进电机上。本实施例中，残余电流的电流值可由图2中的键盘U2输入到控制电路U3，控制电路U3根据相应的残余电流的电流值与采样结果Iout比较后，输出相应的信号控制步进电机驱动器U5来驱动步进电机，步进电机通过驱动滑动变阻器的滑杆来调节滑动变阻器的阻值，以调节漏电干路中的漏电流。若需增大漏电流，只需控制步进电机旋转滑杆来不断减少滑动变阻器的阻值；若需减少漏电流，只需控制步进电机旋转滑杆来不断增大滑动变阻器的阻值。

光伏逆变器的输出电流由图3中的电流检测装置U7负责检测，检测结果Iac提供给控制电路U3。在小功率情况下，光伏逆变器输出电流小，电流检测装置U7可能检测不准确，为此需打开光伏逆变器的盖子，采用交流电压检测装置U6，把检测探头伸入到光伏逆变器的交流输出端的开关之前，检测光伏逆变器的输出电压，检测结果Vac提供给控制电路U3。

当检测连续残余电流时，步进电机通过旋转滑动变阻器的滑杆来不断减少滑动变阻器的阻值，以此控制漏电流不断增大，直到光伏逆变器的漏电流保护电路切断光伏逆变器的交流输出，图2中的电流检测装置U7就会测得Iac突变为0。控制电路U3记录相应的时间，并记录输出电流的检测结果Iac突变为0时的漏电流采样结果Iout，判断漏电流保护电路动作是否满足相应的要求，判断结果输出到LCD显示屏U4。

当检测突变残余电流时，步进电机通过旋转滑动变阻器的滑杆来不断调节滑动变阻器的阻值，以此控制漏电流不断变化，直至电流采样装置检测到漏电流为某一定值例如30mA，控制电路U3就控制步进电机停止旋转同时开关SW2断开，延时后控制开关SW2重新闭合，待至漏电流保护电路切断光伏逆变器的交流输出，图3中的电流检测装置U7就会测得Iac突变为0。控制电路U3记录相应的时间，判断漏电流保护电路动作是否满足相应的要求，判断结果输出到LCD显示屏U4。

利用直流输入正极端PV+与PE地之间的漏电流测试完毕，就可以断开开关SW2、SW3，闭合开关SW1，使直流输入负极端PV-与PE地之间产生漏电流，该漏电流流经漏电干路中的滑动变阻器和电流采样装置U1。检测过程与上面相同，不再赘述。

利用直流输入负极端PV-与PE地之间的漏电流测试完毕，若光伏逆变器有两路Boost，则可以断开开关SW1、SW2，闭合开关SW3，使另一路直流输入正极端PV+与PE地之间产生漏电流，该漏电流流经漏电干路中的滑动变阻器和电流采样装置U1。检测过程与上面相同，不再赘述。

Claims

1.光伏逆变器漏电流保护动作自动测试装置，包括：

用于产生漏电流的漏电干路，其一端设有用于接光伏逆变器直流输入端PV的直流端子（J1、J2、J3），另一端设有用于接到PE地的地端子（J4）；

设在所述漏电干路中的电流采样装置（U1），用于采样漏电流；

其特征是还包括：

控制电路(U3)，其与电流采样装置(U1)连接，且控制所述步进电机。

2.根据权利要求1所述的自动测试装置，所述步进电机通过驱动所述滑动变阻器的滑杆来调节所述滑动变阻器的阻值。

3.根据权利要求2所述的自动测试装置，所述滑动变阻器的滑杆绝缘连接到所述步进电机。

4.根据权利要求1所述的自动测试装置，包括步进电机驱动器（U5），控制电路（U3）通过控制步进电机驱动器（U5）来驱动所述步进电机。

5.根据权利要求1或4所述的自动测试装置，控制电路（U3）根据电流采样装置（U1）采样得到的漏电流（Iout）控制所述步进电机。

6.根据权利要求1所述的自动测试装置，包括电流检测装置（U7），其检测光伏逆变器的输出电流（Iac）提供给所述控制电路（U3）。

7.根据权利要求1所述的自动测试装置，包括交流电压检测装置（U6），其检测光伏逆变器输出电压（Vac）提供给所述控制电路（U3）。

8.根据权利要求7所述的自动测试装置，交流电压检测装置（U6）把检测探头伸入到光伏逆变器的交流输出端的开关之前，检测光伏逆变器的输出电压。

9.根据权利要求1所述的自动测试装置，所述的直流端子有三个（J1、J2、J3），配有切换开关（SW1、SW2、SW3）对这三个直流端子（J1、J2、J3）进行择一接通。

10.根据权利要求1所述的自动测试装置，包括键盘（U2），其与控制电路（U3）连接，用于输入需检测的残余电流的电流值。