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光伏逆变器如何通过“养生”提高使用寿命?
2020-04-15

  光伏逆变器是电子产品,受到元器件的限制,都有一定的寿命,但有很多逆变器,还未达到设计寿命就损坏,实际使用寿命低于理论设计寿命。这也与人类一样,理论上的寿命是120岁,但实际平均寿命是70多岁,人的寿命是由先天的寿命基因和后天的生活条件决定,到了一定的年纪就需要通过养生来延缓衰老。逆变器的寿命也是由产品的质量和后期的安装运维两方面决定。那么,光伏逆变器如何“养生”,提高逆变器的使用寿命?


  影响逆变器使用寿命的主要因素有以下几种:


  一是逆变器的内部温度;


  二是逆变器的电压和电流;


  三是逆变器的外部环境,如湿度、灰尘、电网质量等因素。



  1 逆变器的内部温度


  温度是影响逆变器寿命最重要的一个因素,温度过高会降低元器件性能和寿命。有研究表明,温度每升高10度,电解电容的寿命会减少一半,功率模块的故障率会增加一倍。逆变器本身是一个发热源,里面的功率模块、电感、开关、电缆等电路都会产生热量,所有的热量都要及时散发出来,不能放在一个封闭的空间,否则温度会越升越高。


  (1)逆变器要放在一个空气流通的空间,要和外界通风,如果是放在室内,里面的空间要大于逆变器体积10倍以上,建议安装排气扇等通风装置,条件许可还可安装空调。


  (2)要尽量避免阳光直射,逆变器如果安装在室外,最好选择安装在墙边,支架下方,逆变器上方有屋檐或者组件遮挡。如果只能安装在空旷的地方,建议在逆变器上方安装遮光挡雨的阳光棚。


  (3)多台逆变器安装在一起时,为了避免散热相互影响,逆变器出气口和另一台逆变器的进气口之间要留有足够的距离,至少要大于0.5米。


  (4)逆变器安装的位置,尽量远离锅炉、电炉、燃油热风机,供暖管道等比较热的地方。


  (5)逆变器输出功率越高,产生的热量就越高,从寿命的角度上看,光伏系统组件和逆变器的配比,不宜超配过多。



  2 逆变器的电压和电流


  如果人整天焦躁不安、发怒、紧张等,在长期的高压状态下,人体的免疫系统将受到抑制和摧毁,心血管系统也会变得格外脆弱,寿命也会降低。元器件承受的电压越高,或电流越大,器件的寿命则越低。


  (1)逆变器输入工作电压有一个范围,如200-1000V,意思是在这个范围内逆变器都可工作,但并不意味着在这个电压区间逆变器的寿命都是一样。在组件功率一定的情况下,组串的电压不宜过高和过低,最好是把组串的电压配置在逆变器的额定电压左右,如单相输出220V的逆变器,组串电压配置在330V左右,三相输出400V的逆变器,组串电压配置在630V左右,这时逆变器的效率最高,也最安全。如果把组串电压配置在800V左右,逆变器不仅效率会降低,功率器件和电流母线电容承受在高压状态,绝缘层的寿命就会降低,进而影响逆变器的寿命。


  (2)如果是相同的功率,把电压配置低些,增加电流,也会影响逆变器的寿命,一个60kW逆变器,如果直流电压配到600V,那么直流电流约为100A,如果直流电压配到400V,那么直流电流约为150A,逆变器的热量主要来自电流,这样配,热量会提高50%,逆变器的温度上升,寿命下降。


  3 逆变器的外部环境


  给逆变器创造一个良好的外部环境,也非常重要。虽然光伏逆变器是IP65的户外防护等级,能够防尘、防雨、防盐雾,但如果在干净的环境,比在脏污的环境,使用寿命更长。


  (1)在污染比较严重或灰尘比较多的地方,逆变器最好封闭安装,因为脏污如果落到散热器上,会影响散热器的功能 ,灰尘、树叶、泥沙等细微物也有可能进入逆变器的风道,会影响散热。


  (2)电网的电能质量也会影响逆变器的寿命,电网电压不稳定忽高忽低,电网谐波高,逆变器会启动保护机制,电压超范围就会停止运行,等电压正常时再工作。但经常重复启动,逆变器的寿命也会降低。另外,系统的接地,防雷,直流和交流电路绝缘,也会影响逆变器的寿命。



  总结


  当逆变器从出厂出来以后,设计寿命都是一样,安装和运维就是决定性的因素。为了提升逆变器的使用寿命,一方面要给逆变器创造一个良好的“居住”环境,让它免受“风餐露宿”之苦;另一方面要经常检查逆变器,查看逆变器是否异响、异味、异常高温或异物,保持逆变器的清洁,散热风道畅通,接线牢固。


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