GSL系列光伏逆变器培训PPT.ppt.ppt
GSL系列光伏逆变器,客服培训用,教材大钢,一.机型系列介绍二.拓朴与原理分析 三.系列不同机型的内部构架图及相关简介 四.各板件功能接口等定义五.安装开机调试步骤及相关注意事项 六.维修相关注意事项及常见故障案例分析,一、机型系列介绍,GSLxxxx-T-DDU,DDU：直流配电单元(配电开关及二极管),带变压器输出，即额定输出电压400V,0100：100KW光伏逆变器,0250：250KW光伏逆变器,0500：500KW光伏逆变器,0630：630KW光伏逆变器,注：100KW、250KW变压器和直流配电单元集成在逆变器内部。500KW和630KW的直流配电是指配套我司的直流配电柜使用，变压器是在输出接变压器并网到低压电网。,GSL全系列大功率光伏逆变器是我司开发的全新平台化产品，是我司进军新能源领域的重要基础。目前已经在西藏、宁夏、青海、陕西以及山东多地并网运行。,GSL0100 GSL0250 GSL0500/GSL0630,一.机型系列介绍,一.机型系列介绍,主要设计优点:1.高可靠性：工频集成方案、大余量的器件选型、完善的散热设计及防护设计、丰富的保护设计、冗余备份设计。2.高效率：DC/AC一级变换，技术可靠，效率高、完善的MPPT算法、极低的夜间损耗、优秀的风扇调速方案。3.方便维护：整机基本实现模组设计，独立的功率模块设计成组件，便于维护；整机基本实现正向维护，部分器件采用后维护；监控信息丰富，能快速准确地判断故障。4.方便管理：采用业界主流MODBUS协议，协议接口透明。逆变器可受远程控制，可以受电网调度指令控制，比如开关机，功率因数可调，限功率运行等，逆变器参数可方便传送到电站总监控系统。,二.架构拓朴与原理分析,系统主功率拓扑图1:,此主功率拓扑为不带隔离变压器的机型，此系统输出线电压为270V，500K和630K输出电压可分为270V和315V。,二.架构拓朴与原理分析,系统主功率拓扑图2:,此主功率拓扑为带隔离变压器的机型，此系统输出线电压为400V。,检测板GSL0250I1,DSP板UGTBSU1,辅助电源板1GSL0250M7-1,辅助电源板2GSL0250M7-2,风扇电源板GSL0250M2,电器控制板GSL0250M1,1、GSL0100T-DDU元件位置示意图2,变压器T4,三.系列不同机型的内部构架图及相关差异简介,GSL0100T-DDU元器件位置示意图2,二极管组件,驱动板GSL0250A1,放电电阻,接触器驱动板GSL0250I3,母线电容,绝缘检测板GSL0250I4,吸收电容,IGBT+驱动转接板,变压器T1,变压器T2,变压器T3,交流滤波电容,并网接触器,GSL0100T-DDU元器件位置示意图3,直流配电开关,直流防雷器,直流总开关,交流输出开关,电流互感器,交流防雷器,交流防雷开关,GSL0100T6,辅助电源保险,辅助电源开关,直流输入接线,交流输出接线,GSL0100T-DDU元器件位置示意图4,滤波电感2,隔离变压器,右边图片为100K带变压器机型。不带变压器机型后舱为两个电感，分别是GSL0100L1、GSL0100L2。平行安装在底座上。注：线缆上的磁环为EMC测试用，出货机型没有此物料。,驱动板GSL0250A1,母线电容,接触器驱动板GSL0250I3,变压器T2,变压器T1,接触器,二极管,IGBT+驱动转接板,交流滤波电容,2、GSL0250T-DDU元器件位置示意图1,变压器T3,GSL0250T-DDU元器件位置示意图2,交流输出开关,电流互感器,辅助电源保险,交流防雷开关,交流防雷器,辅助电源开关,直流防雷器,直流总开关,直流配电开关,直流输入进线,交流输出进线,滤波电感2,隔离变压器,GSL0250T和GSL0250电感舱差异,滤波电感2,滤波电感1,GSL0250T GSL0250,注：250K单板使用与100K基本一致，250K带变压器机型会多一块风扇电源板和电感板。单板放在在右侧小门上。,GSL0250M2-1,GSL0250M2-2,GSL0250M7-1,GSL0250M7-2,GSL0250M1,UGTBSU1,GSL0250I1,3、GSL0500元器件位置示意图1,与100K、250K相比，GSL0500小门上多出一块风扇电源板。,直流霍尔,接触器驱动板GSL0250I3,GSL0250T1,GSL0500元器件位置示意图2,交流输出开关,交流输出进线,辅助电源开关,辅助电源保险,交流防雷器,交流防雷开关,直流总开关,直流防雷器,GSL0500元器件位置示意图3,GSL0500元器件位置示意图4,4、GSL0500-2012/GSL0630-2012元器件位置示意图,直流输入开关：由之前的一个负荷开关改成两个塑壳断路器并联使用,增加两个直流模块和一块切换板GSL0500M4替代原风扇电源板供电的变压器。风扇电源板位置不变,四.各板件功能介绍及接口定义,单板连接示意图,单板功能介绍和常见故障整理UGTBSU1 DSP控制板 实物图片和相关功能图如下,单板功能 逆变器控制由该单板实现，控制芯片TMS320LF2406。实现功能包括逆变器IGBT驱动、MPPT算法、检测信号的A/D转换、风扇调速、各种故障逻辑的判断与处理、以及与UGTBSU2 监控板的实时通讯功能.单板常见故障与诊断,详细接口定义见接口定义表,单板功能介绍和常见故障整理2.UGTBSU2 监控板 实物图片及接口功能如下,单板功能 模块层DSP通讯、LCD及键盘控制、实时时钟管理 配置数据管理，EEPROM管理、输入输出干接点控制 ESPII协议处理、中国电总协议处理，MODBUS协议处理,单板常见故障及诊断,监控复位操作指导1.用跳线将监控板UGTBSU2的JP8短接（确保直流输入开关断 开）。2.同时按面板按键INVERTER ON和INVERTER OFF（2S）,直到面板指示灯全亮，此时监控板会自动断电重新启动。3.面板重新启动后，同时按面板按键FAULT CLEAR和SILENCE ON/OFF(2S)，直到面板灯全亮，监控再次重启后，重启后拔除JP8的跳线。断开机器辅助电源开关，直到机器辅助电源掉电。约十秒钟后按开启辅助电源，核查监控版本是否更新为正确版本，核查机器参数是否正确。,单板功能介绍和常见故障整理3.GSL0250I1 检测板 实物图片及接口功能如下,单板功能 系统电压、电流检测 IGBT PWM驱动、过流检测 IGBT模块温度检测、电感、二极管温度检测 开关状态、故障检测 风扇调速PWM驱动 单板常见故障和诊断,单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M1 电气控制板 实物图片如下,电源,整流电路,直流冷启动,接插器控制,直流开关控制,加热器控制,辅助电源2转接,PV启机电路,单板功能 母线软启动、辅助电源自动开关机 辅助电源1输入整流部分、风扇故障信号转接 输出接触器驱动电路、输入直流开关脱扣电路 单板常见故障及诊断：,单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M7 辅助电源板 实物图片如下,单板功能 为系统提供15V、24V电源 单板常见故障及诊断：,单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M2 风扇电源板 实物图片如下,风扇电压检测,风扇端子,风扇驱动,风扇驱动级联,风扇故障,NTC检测点,连接到电感板,电源输入,单板功能介绍和常见故障整理风扇电源板电源输入示意图,风扇电源输入冗余，分别是系统内部取电和外接取电两种，输入为交流输入，经整流、BUCK电路后输出最大DC24V.,单板功能 电感、二极管NTC电阻温度检测调理电路 风扇调速、风扇故障检测 电源只有1路输入，P1、P2和P3、P4，分别由变压器T2（电压AC65V）和T3（AC45V）提供。单板常见故障及诊断：,注意：GSL0500使用两块风扇电源板和两块电感板。,单板功能介绍和常见故障整理GSL0250M2-1 GSL0500-2012版逆变器使用 实物图片如下,风扇端子,风扇驱动,风扇驱动级联,风扇故障,连接到电感板,电源输入,单板功能介绍和常见故障整理风扇电源板电源输入示意图,电源输入冗余，分别是系统内部取电和外接取电两种，经由切换板切换，首用外接市电供电，切换后由接口板输入至AC/DC模块，模块输出最大电压53.6V，风扇电源板根据温度和负载率调节输出电压给风扇，达到风扇调速功能。,单板功能 风扇调速、风扇故障检测 电源有 两路输入，J20、J21输入电压为DC53V。单板常见故障及诊断：,注：此风扇电源板GSL0250M2-1与GSL0250M2输入电源不一样，不能替代使用，所以维护时请注意，该电源板只在机器GSL0500-2012上使用，不可用于维护其余逆变器，以免造成风扇电源板损坏和风扇的损坏。,单板功能介绍和常见故障整理GSL0500A1 IGBT驱动板 实物图片如下,IGBT驱动连接到IGBT转接板,IGBT温度检测,驱动信号取自检测板,单板功能 IGBT驱动隔离电源、驱动信号调理 IGBT温度检测调理 IGBT过流检测信号调理 单板常见故障及诊断：,注：GSL0100系列和GSL0250系列机型使用的驱动板为GSL0250A1。此板IGBT驱动端口只有两路。,单板功能介绍和常见故障整理UGTBSX3 驱动转接板 实物图片如下:,驱动端口,NTC端口,测试点用于测量驱动,单板功能 单板直接与IGBT焊接，单板组成是两路IGBT驱动电阻，IGBT内部NTC电阻、两路IGBT DESAT检测信号。NTC电阻值送至IGBT驱动板A1进行调理后送至检测板，DESAT过流信号送至IGBT驱动板处理后送至I1板。X3板与IGBT驱动板A1接口关系，以500K为例。,单板常见故障及诊断：单板构成简单，一般无故障,五.安装开机调试步骤及相关注意事项,1.系统检查,紧固件拆除,紧固件只有在GSL0500系列机型和GSL0250T机型上有，共两块。由于运输会导致紧固件变形，紧固螺钉松动等情况，需在机器到位后拆除这两块紧固件。,2.上电调试上电步骤 闭合交流开关QAC，闭合所有直流支路开关 QPVn。闭合开关KB1或KB2.系统辅助电源启动，面板LCD亮。约1分钟，面板提示“软启动已完成，请闭合直流输入开关”，闭合直流总开关QPV。约30S，听到并网接触器吸合的声音，表明并网成功，LCD显示“并网发电”。闭合交流防雷开关KS。逆变器开关机 逆变器正常工作后每天早上和晚上可以自动开关机，不需要人为干预。,下电步骤 按下系统EPO。断开交流输出开关QAC，断开直流总开关，断开取电开关KB1或KB2,KB1，LB2选择 若选内部电源，则闭合KB2，保险位置保持在F5和F6不变，此为出场默认 若外接220V电源，则将保险从F5和F6换到F3和F4，闭合KB1和KB2。,关注事项各开关状态与面板显示是否一致各检测量是否正确MPPT是否平稳,3.用户手册 用户手册包含了很多接线要求已经操作说明。,1.GSL系列不同机型差异汇总功率等级和输出电压等级的差异引起部分元件存在不共用性以及常见非标机型存在的差异：配电开关、母线电容、接触器、IGBT类型及数量、霍尔型号、CT型号、电感、变压器、支路开关，二极管、风扇电源板，风扇型号及数量、检测板、驱动板、接触器驱动板等。附件列出易混淆的差异元件清单和软件差异，已经小功率变压器使用差异。,六.维修相关注意事项及常见故障分析,2.常见故障分析和解决方法介绍,现象：白天输入PV电压520，逆变器辅助电源未开机。原因：交直流电压异常、直流开机电压检测异常、辅助电源板异常。,2.现象：出现间歇性脱网现象，间隔时间5分钟 原因：直流电流检测异常，检测到直流电流很小或为0，软件会以傍晚功率低来处理，断开并网接触器。判断5分钟，5分钟后如果满足开机条件，会继续开机。如此反复并网、脱网。解决方法：1）检查I1-J9的直流霍尔检测线是否良好，两端连接是否正常，各根线是否有不通现象。接口详见维修手册。2）如果连接正常，则检测板可能出现问题，可更换检测板再开机。注意：确保检测板跳线正确。3）如果以上两点都无法解决，可能直流霍尔损坏，需更换霍尔，此情况较少发生。,3.风扇故障 现象：面板报风扇故障 原因：风扇电源板异常、风扇异常 解决方法：1）如果风扇全部不转，需检查风扇电源板的输入。2）观察风扇电源M2板上指示灯的位置,通过指示灯先初步确认故障风扇的位置，指示灯对应风扇位置见附表。3）检查故障风扇的接插端子是否有松动或者接触不良问题。4）对于有故障灯灭的几个风扇，如果不方便找出具体风扇，可以用跳线的方式准确找到报风扇故障的风扇。跳线方式就是将有故障风扇支路风扇挨个用跳线短接故障线和地线，找出报出故障的风扇。,防止用跳线帽跳错，损坏风扇电源板，使用上面的端子短接风扇板上的风扇端子,风扇开启方式：1）GSL系列（不包含2012版机型），上辅电，连接电脑串口，打开后台监控软件Apollon，点击“诊断参数”，设置“DSP调试参数4”为40002）GSL-2012版本机型，设置“DSP调试参数4”为800跳线方式介绍：若有n个风扇，对应的指示灯为LED.1.先将1号风扇端口用短接线连接，风扇正常运转后，观察LED是否亮，依次一致到n号风。2.单个风扇短接，如果LED不亮，则需要依次同时短接两个风扇。3.如果还是亮，则同时短接三个。依此往下跳线，知道找出哪个或哪几个风扇为止。更换风扇。4.如果全部短接指示灯都不亮，则风扇电源板故障，更换单板。,GSL0250M2风扇故障指示灯对应位置,风扇电源板1：LED1J1-FAN-D1 J2-FAN-D2（上面一块）LED2J3-FAN-AC-U1 J4-FAN-AC-U2 J5-FAN-AC-V1 J6-FAN-AC-V2 J7-FAN-AC-W1 J8-FAN-AC-W2 LED3J9-FAN-L1 J10-FAN-L2 J11-FAN-L3 J12-FAN-L4 如果使用两块辅助电源板，上面一块电源板对应基数位置的风扇，下面一块对应偶数位置的风扇。风扇排序，左边为1号。,GSL0250M2-1风扇故障指示灯对应位置,风扇电源板1：LED1J1-FAN-D1 J2-FAN-D2（上面一块）J3-FAN-AC-U1 J4-FAN-AC-U2 LED2 J5-FAN-AC-V1 J6-FAN-AC-V2 J7-FAN-AC-W1 J8-FAN-AC-W2 LED3J9-FAN-L1 J10-FAN-L2 J11-FAN-L3 J12-FAN-L4 如果使用两块辅助电源板，上面一块电源板对应基数位置的风扇，下面一块对应偶数位置的风扇。风扇排序，左边为1号。,4.现象：EPO无法脱开直流开关,此故障无告警，现场调试会出现 原因：T6变压故障、M1板故障或UGTBSI3板故障 脱扣器工作电路分析：下面为交流脱扣和直流脱扣原理图,交流脱扣方案,直脱扣方案,解决方法:1)检查T6输出端电压是否正常（140V-N 220V-N 270-N）2)检查M1-J13、I1-J19连接线是否良好，端子连接是否良好。3)打开直流开关，检查脱扣器连接线是否良好，检查脱扣器是否有异常，如有异常，请更换。4)检查UGTBSI3各连接线是否良好，各器件是否有损坏，如有则需更换UGTBSI3板。如未发现以上异常则需更换M1板,5.现象：面板报逆变器过温 原因：温控串联线断开，IGBT热保护,温控串联事宜图,温控开关为常闭触点，任意一个点的连接线或温控开关故障，都会出现过温故障。,如果是IGBT热保护，则检测板的 D54 LED灯亮，需要检查有无风扇故障，驱动板温度检测板GSL0500A2（只有2012版机型才使用该单板）。,6.IGBT严重损坏 现象：IGBT严重损坏 原因：过应力，A1板故障，I1板故障，U1板故障等 解决方法:1)断开所有输入、输出、防雷开关。拔除接触器驱动（M1-J16，M1-J17），检查机器损坏程度，检测板、DSP板有无异常，逆变驱动线缆有无异常。此步骤完成后，方可进行下面步骤。2)拆除母线电容，更换IGBT。部分IGBT目测未发现物理损坏，因无法判断IGBT是否损坏，损坏程度如何，所以需要更换所有IGBT（注意：确保驱动转接板与IGBT焊接良好）。更换所有A1板，更换所有驱动板到驱动转接板的驱动线。更换已损坏的温控级联线和温度检测线。更换后暂不恢复母线电容。3)闭合输出开关，用跳线模式开启辅助电源。观察各个单板有无故障灯显示，特别是检测板和驱动板。,4)U1板跳线S3使得机器出去serive模式，用低压探头测量每个IGBT驱动是否正常，测量方式如下图1。驱动波形为2.4KHz方波如下图2,死区为2.5us,如下图3。如有异常，先更换逆变驱动线缆，然后在IGBT和驱动线中查找驱动异常原因。,图1,图2,图3,5)驱动无异常后，断开辅助电源，拔除U1板跳线（严重警告，若未拔除跳线，正常开机会立即引起炸机），恢复母线电容。注意：确保IGBT间的绝缘隔板未压倒紧固螺钉下（会引起严重不均流）。所有线缆都连接正常，且线缆未压倒紧固螺钉下（会引起短路），线缆连接不包括接触器驱动（M1-J16，M1-J17）。6)正常开机模式，观察逆变是否正常。观察各个单板有无故障灯显示，特别是检测板和驱动板。7)若逆变正常，断开所有开关，恢复接触器驱动（M1-J16，M1-J17），按正常模式开机，并网。,Q&A,谢谢大家！,
