逆變器測(cè)溫

2019年10月5日 分類(lèi):技術(shù)解答

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新能源光伏逆變器溫度升高發(fā)熱的原因

智能電網(wǎng)和新能源的大力發(fā)展,使得脈寬調(diào)制控制的電力電子技術(shù)得到了大力的發(fā)展,電力電子開(kāi)關(guān)器件的功耗問(wèn)題是制約能源轉(zhuǎn)換效率的一個(gè)重要因素,在高電壓大功率應(yīng)用場(chǎng)合,這一問(wèn)題尤為突出。電力電子開(kāi)關(guān)器件受開(kāi)關(guān)頻率的影響,很難將開(kāi)關(guān)損耗從根本上消除,而過(guò)高的功耗會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)器件過(guò)高的運(yùn)行溫度,在影響系統(tǒng)效率的同時(shí),對(duì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行也會(huì)造成一定的影響。

近年來(lái)光伏大棚的發(fā)展日漸迅猛,各種不同的棚型也層出不窮,光伏大棚在越來(lái)越多的區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。光伏種類(lèi)越來(lái)越多,光伏發(fā)電之后需要逆變器將光伏發(fā)電的直流變交流,之后進(jìn)行并網(wǎng)輸運(yùn)。光伏逆變器內(nèi)的溫度需要控制在合理的范圍內(nèi),溫度過(guò)高會(huì)使得光伏逆變器的效率急劇下降,同時(shí)對(duì)其壽命也存在較大影響。

太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)溫度升高

隨著我國(guó)電力需求的迅速增長(zhǎng),太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中運(yùn)用范圍越來(lái)越廣?,F(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板,控制器、逆變器、蓄電池等組成。由于太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)是常置于長(zhǎng)時(shí)日照下工作,其結(jié)構(gòu)性能以及抗高溫使用壽命是其設(shè)計(jì)要點(diǎn)現(xiàn)有技術(shù)中,光伏逆變器使用環(huán)境受太陽(yáng)能發(fā)電廠的限制,一般會(huì)安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū),自然環(huán)境惡劣,逆變器環(huán)境溫度、濕度、清潔度有一定的要求。尤其是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)用逆變器,其置于偏遠(yuǎn)的常曝曬地區(qū),對(duì)于其防磁干擾以及防護(hù)清理更是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。近年來(lái),光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。光伏逆變器是光伏發(fā)電的核心設(shè)備之一,長(zhǎng)期工作于大電流、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下,易產(chǎn)生局部過(guò)熱現(xiàn)象,造成火災(zāi)和大面積停電事故。而不同地點(diǎn)氣候條件多樣,實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)結(jié)果無(wú)法反映光伏電站現(xiàn)場(chǎng)的逆變器溫升狀況。

逆變器測(cè)溫方法有哪些

逆變器?,F(xiàn)場(chǎng)溫升測(cè)試方面,目前主要有紅外測(cè)溫法、光纖測(cè)溫法和聲波表面測(cè)溫法。

傳統(tǒng)的逆變器中電力電子開(kāi)關(guān)器件的溫度測(cè)量是通過(guò)紅外熱成像儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)拍攝需要測(cè)量區(qū)域的熱力學(xué)圖片來(lái)測(cè)量逆變器開(kāi)關(guān)器件的溫度值。但是,紅外測(cè)溫儀的缺點(diǎn)有不少,比如只能夠根據(jù)拍攝的圖片確定測(cè)量目標(biāo)區(qū)域的測(cè)量值,導(dǎo)致不能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取當(dāng)前數(shù)據(jù);此外還需要人員在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,在高壓場(chǎng)合存在一定的危險(xiǎn)性,沒(méi)有很好的可操作
性;熱紅外成像儀的測(cè)量精度不高,同時(shí)價(jià)格也比較貴。

紅外測(cè)溫法的原理

依據(jù)黑體輻射定律,通過(guò)對(duì)物體自身輻射紅外能量的測(cè)量,從而測(cè)定它的表面溫度。目前常用的手持式紅外熱成像儀是一種典型的非接觸式測(cè)量手段,需人工操作,無(wú)法實(shí)現(xiàn)不間斷在線測(cè)量,無(wú)法透過(guò)柜門(mén)測(cè)量?jī)?nèi)部設(shè)備(逆變器運(yùn)行時(shí)必須關(guān)閉柜門(mén)),且易受溫度、污染和干擾等因素的影響。
在線紅外測(cè)溫法是另一種非接觸式測(cè)溫方法,要求被測(cè)量點(diǎn)能夠在視野內(nèi)并且無(wú)遮掩,表面必須干凈以確保準(zhǔn)確性,測(cè)試時(shí)易受環(huán)境及周?chē)碾姶艌?chǎng)干擾,另外開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的空間非常狹小,難以安裝紅外測(cè)溫探頭,同時(shí)。此外,紅外輻射的影響因素很多且具有時(shí)變性,無(wú)法對(duì)其一一校正,因而這種方式通用性較差,無(wú)法推廣使用。

聲波表面測(cè)溫法采用無(wú)源無(wú)線傳感器,但受限于聲表測(cè)溫的頻寬分切制式原理及信號(hào)模擬處理技術(shù),存在易受干擾、擴(kuò)充性差的缺點(diǎn),易發(fā)生測(cè)溫中斷或是數(shù)據(jù)大幅跳變,不能安裝太多傳感器,否則接收系統(tǒng)無(wú)法辨別。

逆變器光纖測(cè)溫

依據(jù)光纖的光時(shí)域反射原理以及光纖的后向拉曼散射溫度效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)試。光纖具有優(yōu)異的絕緣性能,能夠隔離逆變器機(jī)柜內(nèi)的高壓,光纖溫度傳感器可直接安裝到柜內(nèi)高壓觸點(diǎn)上,準(zhǔn)確測(cè)量高壓觸點(diǎn)的運(yùn)行溫度。

逆變器熒光光纖溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)應(yīng)逆變器的開(kāi)關(guān)器件上安裝設(shè)置光纖溫度傳感器,進(jìn)而通過(guò)熒光光纖溫度控制器及時(shí)獲取逆變器開(kāi)關(guān)器件的溫度,提高溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性;進(jìn)一步地通過(guò)液晶顯示屏進(jìn)行相關(guān)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)顯示便于技術(shù)人員的查詢(xún)。

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