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NPV600系列光伏阵列智能防雷汇流箱


NPV600 系列 智能光伏阵列防雷汇流箱 技术使用说明书

国电南京自动化股份有限公司 2009 年 12 月 1 日


1 1.1 1.2 1.3



概述.......................................................................................................................................................... 3 功能特点........................................................................................................................................3 型号命名规则.................................................................................................................................4 技术数据........................................................................................................................................4 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 1.3.8 1.4 1.5 1.6 机械结构............................................................................................................................4 环境条件............................................................................................................................4 主要技术指标.....................................................................................................................4 抗干扰性能........................................................................................................................ 5 绝缘耐压标准.....................................................................................................................5 振动.................................................................................................................................. 5 冲击.................................................................................................................................. 5 碰撞.................................................................................................................................. 5

汇流.............................................................................................................................................. 6 防雷.............................................................................................................................................. 6 智能测控........................................................................................................................................6 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4 1.6.5 1.6.6 1.6.7 1.6.8 1.6.9 1.6.10 组串直流量智能采集...........................................................................................................6 PV 组串电能质量分析..........................................................................................................6 遥信功能............................................................................................................................6 遥控功能............................................................................................................................6 故障录波功能.....................................................................................................................7 PV 组串断线检测.................................................................................................................7 温度控制............................................................................................................................7 远程通讯............................................................................................................................7 通讯地址设置说明.............................................................................................................. 7 定值说明............................................................................................................................7

2

使用说明....................................................................................................................................................9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 安全说明........................................................................................................................................9 基本结构........................................................................................................................................9 部件说明......................................................................................................................................10 输入电路配置...............................................................................................................................10 安装与使用.................................................................................................................................. 10 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.6 2.6.1 2.6.2 检查是否有运输损坏.........................................................................................................10 基本安装要求...................................................................................................................10 汇流箱安装尺寸................................................................................................................11 接线接口说明................................................................................................................... 11 安装.................................................................................................................................11 技术数据..........................................................................................................................12 尺寸图............................................................................................................................. 13 侧视图............................................................................................................................. 14

附图............................................................................................................................................ 13

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1 概述
大型光伏并网发电系统为了减少光伏组件与逆变器之间连接线,方便维护,提高可 靠性,一般需要在光伏组件与逆变器之间增加直流汇流装置。 NPV 600 系列光伏阵列防雷 汇流箱为这一要求提供了完善的解决方案。用户可以根据逆变器输入的直流电压范围, 把一定数量的规格相同的光伏组件串联组成 1 个光伏组件串列, 再将若干个串列接入光 伏阵列防雷汇流箱进行汇流,通过防雷器与断路器后输出,方便了逆变器的接入。

1.1功能特点
? 满足室外安装的使用要求; ? 箱体采用全密封设计,防尘、防水、防静电及保温;适用于环境条件恶劣及低 温地区。 ? 同时可接入 6~24 路太阳电池串列,每路电流最大可达 15A; ? 接入最大光伏串列的开路电压值可达 1000V; ? 熔断器的耐压值不小于 DC1000V; ? 配有光伏专用高压防雷器,正极负极都具备防雷功能; ? 采用正负极分别串联的四极断路器提高直流耐压值 ,可承受的直流电压值不小 于 DC1000V; ? 智能直流采集;可以实现各串列的电流、电压采集,功率计算; ? PV 组串电能质量分析; ? 20 路开入量采集;4 路开出量;实现遥信、遥控功能; ? 故障录波功能,事件多达 500 条,录波长度 200ms; ? 远程通讯;自带 RS485 和以太网(Ethernet)通讯接口,电力系统 103 规约和标 准的 MODBUS 协议。

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1.2型号命名规则

NPV 6
“ Ⅰ ” 代表保温型 “ Ⅱ ” 代表非保温型 “1”代 “2”代 “3”代 “4”代 表 表 表 表 最 最 最 最 大 大 大 大 6路光 伏 阵 列 输 入 8路 或 1 2 光 伏 阵 列 输 入 1 6 路光 伏 阵 列 输 入 2 4 路光 伏 阵 列 输 入

“0”代 表 智 能 型 “1”代 表 非 智 能 型
备注:智能型汇流箱自带测控装置可进行串列电流、电压、功率监测(含通讯接口)以及串接 PV 板的性能分析;

1.3 技术数据
1.3.1 机械结构 机箱结构尺寸:740mm×580mm×240mm;壁挂式安装。 (具体开孔尺寸见附图)。 1.3.2 环境条件 温度:-40℃~+55℃ 保证正常工作; 湿度、压力符合 DL478。 1.3.3 主要技术指标 精确工作范围: 电流: 电压: 遥测量计量等级 电压、电流: 其它: 遥信分辨率: 信号输入方式: 通讯接口 一个 RS-485 通信接口。 一个以太网 RJ45 接口。 通讯介质: 常用通信介质为屏蔽双绞线, 建议装置使用美国 BELDEN 公司的 1419A 屏蔽双绞 线。推荐传输距离小于 1200 米。
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0.1A~10A 0.4V~1000V

0.5 级 0.5 级 小于 2ms 无源接点

1.3.4 抗干扰性能 幅射电磁场干扰试验符合国标:GB/T 14598.9 的规定; 快速瞬变干扰试验符合国标:GB/T 14598.10 的规定; 静电放电试验符合国标:GB/T 14598.14 的规定; 脉冲群干扰试验符合国标:GB/T 14598.13 的规定; 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.6 的规定; 工频磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.8 的规定; 脉冲磁场抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.9 的规定; 浪涌(冲击)抗扰度试验符合国标:GB/T 17626.5 的规定。 1.3.5 绝缘耐压标准 绝缘试验符合国标:GB/T14598.3-93 6.0 的规定; 冲击电压试验符合国标:GB/T14598.3-93 8.0 的规定。 1.3.6 振动 设备能承受 GB/T 7261 中 16.2 规定的严酷等级为 I 级的振动响应试验。 1.3.7 冲击 设备能承受 GB/T 7261 中 17.4 规定的严酷等级为 I 级的冲击响应试验。 1.3.8 碰撞 设备能承受 GB/T 7261 第 18 章规定的严酷等级为 I 级的碰撞试验。

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1.4 汇流功能原理
汇流箱的作用就是将每个光伏子系统中的 6/8/12/16/24 电池组串并接汇聚为一路, 方便接入光伏逆变器。 每串 PV 组串在汇流前都经过光伏专用的熔断器进行保护, NPV600 系列汇流箱均采用的光伏专用的熔断器。

1.5 防雷
汇流箱的一个重要功能就是预防感应雷对太阳能电池的破坏, NPV600 系列汇流箱采 用国际知名品牌的防雷器对电池组串提供高可靠性的防雷方案。该防雷器自带报警节 点,与汇流箱中的智能单元配合远传防雷器的报警信息。

1.6 智能测控
1.6.1 组串直流量智能采集 ? PV 组串电流 I; ? PV 组串电压 U; ? PV 组串的发电量:P。 1.6.2 PV 组串电能质量分析 汇流箱内部的智能单元可以对接入的各个组串进行电能质量分析, 实时计算出该组 串的工作情况,通过后台软件可以绘制出 P-V 曲线和 I-V 曲线。 ? PV 组串电流记录统计; ? PV 组串电压记录统计; ? PV 组串发电量记录统计。 1.6.3 遥信功能 NPV600 系列汇流箱可以实现 20 路开关量采集, 可以用于监测接入汇流箱的 PV 组串 的接入状态以及防雷器的报警节点。 开关量使用 DC 24V 电压开入,同时可以通过遥信功能在后台监控开入量的变化情 况;另外,所有输入每路都有自己的滤波时间常数(或称为消抖时间、防抖时间 ) ,可 设置范围为 0ms~50000ms,级差 1ms。具体设置值与信号最大可能变化速度和最小变化 时间有关,一般开关量可设置为 20ms。 1.6.4 遥控功能 NPV600 系列汇流箱内部自带有四路遥控出口。每个遥控出口的保持时间都可以设 置,可以实现对回流箱内的断路器的遥控或其他自动设备的控制。其中出口 4 为温度控
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制输出接点。 1.6.5 故障录波功能 NPV600 系列汇流箱具有故障启动录波功能。 故障录波的启动方式为定值启动、 突变 量启动、开入启动。自动记录启动前两个周波,启动后八个周波的数据。本装置可存储 500 次故障启动录波数据。数据内容包含组串电流 I、组串电压 U 及组串功率等实时模 拟量和过流启动、突变量启动。 1.6.6 PV 组串断线检测 NPV603 系列汇流箱自带的智能测控单元可以对接入该汇流箱的 PV 组串进行监测, 判断出出现故障的组串; 判别条件(以组串 1 为例) : 1) 组串汇流电压大于有压门槛电压定值; 2) 组串 1 电流 I1 小于无流门槛电流定值。 1.6.7 温度控制(可选) 考虑到光伏电站多建设在阳光充足,温差较大的地区,所以该智能测控单元增加了 温度控制的功能,可以根据环境温度自动控制汇流箱中加热器的加热或停止加热。 判别条件:当环境温度小于低温门槛温度时启动加热器加热;当环境温度大于低温 门槛温度时加热器停止加热。 1.6.8 远程通讯 远程通讯可以通过串口或以太网实现。串口通讯规约可选 MODBUS 和串口 103 。 1.6.9 通讯地址设置说明 智能测控单元通讯地址可以通过 CPU 板拨码开关设置,拨码开关 1~7 位为二进制 通讯地址设置位,第 8 位为通讯默认通讯参数设置位。 默认通讯参数为: 1) 通讯规约:串口 103 规约; 2) 通讯速率:9600bps 1.6.10 定值说明
定值名称 电流变化率 启动录波过电流 录波门槛电流 无流门槛电流 有压门槛电压 不平衡电流 低温门槛温度 定值 1.00 6.00 0.00 0.50 30.0 3 0 单位 A/ms A 秒 A V A --℃ 整定范围 0.00-20.00:0.01 0.00-20.00:0.01 0.00-20.00:0.01 0.00-20.00:0.01 0.00-1000.00:0.10 0.00-20.00:0.01 0.00-40.00:0.01 精度 2.2 2.2 2.2 2.2 3.1 4.0 4.0 备注

7

开入滤波延时 出口脉冲延时 温度补偿系数 串口通讯速率 串口通讯模式

40 200 1 2 1

毫秒 毫秒

0-9999:1.0 0.00-9999.00 0.00-2.00:1.00 0.00-2.00:1.00 0.00-1.00:1.00

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

说明: 1) 串口通讯速率设置表
定值 0 1 2 说明 通讯速率为 2400bps 通讯速率为 4800bps 通讯速率为 9600bps

2) 串口通讯模式设置说明
定值 0 1 说明 通讯规约为 MODBUS 通讯速率为串口 103

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2 使用说明
2.1 安全说明
安装前请仔细阅读本手册,若未按本手册中的说明进行安装而出现设备损坏,本公 司有权不进行质量保证。 警告: 所有的操作和接线请专业电气或机械工程师操作。 警告: 安装时,除了接线端子外,请不要动机箱内部的其它部分。 警告: 所有的操作和接线必须符合所在国和当地的相关标准要求。 警告: 白天安装光伏组件时,应用不透光的材料遮住光伏组件,否则在太阳光下, 光伏组件会产生很高的电压,可能导致电击危险。

2.2 基本结构

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XT1

1 接地

2 正极输出

3 负极输出

4 RS485-A

5 RS485-B

2.3部件说明
部件编号 说 明 1 1~8 路正极熔断器及底座 2 9~16 路正极熔断器及底座 3 正极铜排 4 阵列电量测量板 5 电源模块进线熔丝 6 RS485 通讯防雷器 7 直流断路器 8 直流防雷器 9 接地铜排 10 有机玻璃挡板 11 负极铜排 12 测控单元 13 1~8 路负极熔断器及底座 14 9~16 路负极熔断器及底座 15 接线端子 XT1 备注:加热器安装于箱体侧面。

2.4 输入电路配置
光伏汇流箱最多允许接入该型产品规定数量的光伏组件。 产品型号 NPV601 NPV602 NPV603 NPV604 最大接入光伏组件的个数 6 8/10 16 22

2.5 安装与使用
2.5.1 检查是否有运输损坏 虽然对于本产品我们在运输前已仔细测试和检测过, 但是在运输过程中可能会出现 损坏情况,所以您在安装前还请检查一下。若检测到有任何损坏情况请与运输公司联系 或直接与我公司联系。请您提供损坏处的照片,我们将提供最快最好的服务。 2.5.2 基本安装要求 虽然本产品的防水等级为 IP65,可以安装在户外,但同时其为一电子设备, 故尽量不要放置在潮湿的地方。以下是一些基本要求。
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2.5.3 汇流箱安装尺寸 见附图 2.5.4 接线接口说明

说明: 名称 PV+ PVDC+ DC电源 通讯 2.5.5 安装 使用适当的工具进行安装,产品的重量参见技术数据。 1. 机箱的开启与关闭 为了提高可靠性与安全性, 本公司的光伏阵列防雷汇流箱均提供了钥匙以开启与关 闭机箱,方法是将钥匙插入锁内,逆时针拧动,则关闭机箱,顺时针拧动,则开启机箱。 2. 直流输入接线 汇流箱的输入端位于机壳的下部,本汇流箱,注意与光伏组件输出正极的连线输入 位于底部的右侧,而与光伏组件输出负极的连线位于底部的左侧,用户接线时需要拧开 防水端子,然后接入连线至保险丝插座,然后拧紧螺丝,固定好连线,最后拧紧外侧的 防水端子。详见 3.5.4 接口端子说明。 3. 直流输出连线
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说 明 光伏组串正极输入端子 光伏组串负极输入端子 汇流正极输出端子 汇流负极输出端子 辅助电源输入端子 通讯端子 接地端子

端子大小 PG9-08G PG9-08G PG21-18G PG21-18G PG16-14G PG16-14G PG11-10G

推荐接线 4mm2 4mm2 70mm2 70mm2 2 2.5mm 2 芯电力电缆 2 1.5mm 低阻 4 芯屏蔽双绞线 10mm2

输出包括汇流后直流正极、直流负极与地,上面备有四个端子共选择,接地线为黄 绿线。用户接线时需要拧开防水端子,然后接入连线,然后拧紧螺丝,固定好连线, 最 后拧紧外侧的防水端子。 4. 保险丝等级 保险丝的最小等级可由光伏组件的短路电流计算而得。因为熔丝根据用户需要选 配,NPV600 系列汇流箱标配 15A 的保险丝,若匹配其他等级的熔丝,用户需要以上说明 进行核对,以确定是否满足要求。 5. 负荷开关的等级 本公司为汇流箱配置的负荷开关等级为750V,250A,采用正负极分别串联的四极断 路器提高直流耐压值,可承受的直流电压值不小于DC 1000V。 警告: 负荷开关承受来自逆变器和光伏阵列的高压。严禁在工作时拆装负荷开关 。 2.5.6 技术数据

项 光伏阵列电压范围(Vdc)



参 100~900 6/8/12/16/24 15 IP65



最大光伏阵列并联输入路数 每路光伏阵列最大电流(A) 防护等级 环境温度(℃) 环境湿度 海拔高度(m) 宽/高/深(mm) 直流总输出空开 光伏专用防雷模块 防雷器监测 串列电流、电压、功率监测(含通讯接口)

-40~+55℃(Ⅰ型) 0~99% <5000 750/600/265(Ⅰ型 16 路) 有 有 有 可选

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2.6 附图
2.6.1 尺寸图

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2.6.2 侧视图

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