光伏發(fā)電站電氣設(shè)備安裝與維護(hù)探析

曾盛

摘要：光伏發(fā)電站是國家在研究光能資源方面取得的成績，幫助緩解國家能源不足的嚴(yán)峻形勢。但是光伏發(fā)電站的發(fā)展時間不長，尤其是山地光伏發(fā)電站建設(shè)還存在一些不足，這在電氣設(shè)備的安裝與維護(hù)方面比較突出，導(dǎo)致設(shè)施缺少系統(tǒng)性、科學(xué)性。所以在山地光伏發(fā)電站建設(shè)中應(yīng)明確電氣設(shè)備工作原理，著重從把握安裝操作要點、科學(xué)開展巡檢工作、加強(qiáng)安全維護(hù)保障等方面不斷優(yōu)化電氣設(shè)備的安裝與維護(hù)，提高設(shè)施運(yùn)行效益。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電站;電氣設(shè)備;安裝;維護(hù)

隨著近年來光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，光伏發(fā)電站容量持續(xù)增加，地勢平坦、建設(shè)條件和日照較好的土地資源越來越少，山地逐漸成為建設(shè)光伏發(fā)電站的重要資源，使得山地光伏發(fā)電站成為今后的重要模式，分析山地光伏發(fā)電站電氣設(shè)備安裝與維護(hù)具有重要意義。

1光伏發(fā)電站電氣設(shè)備工作原理

在滿足國家能源需求、保護(hù)環(huán)境以及維持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的要求下，光伏發(fā)電站得到推廣和應(yīng)用，預(yù)計光能將在2030年以后成為世界主流能源。發(fā)電站依托半導(dǎo)體界面的光伏效應(yīng)，把太陽能轉(zhuǎn)化成電能，這就是光伏發(fā)電。在整個山地光伏發(fā)電系統(tǒng)中，逆變器和太陽能電池板起著關(guān)鍵性作用，由工作人員借助控制器操控所有電氣設(shè)備，工作原理是：白天山地光照充足，電池組件存在電動勢，先通過組件串并聯(lián)形成電池方陣，讓方陣電壓符合所需要求，然后利用充放電控制器給蓄電池充電，存儲轉(zhuǎn)變的電能;夜晚光照消失時，蓄電池對逆變器通電，把直流電變成交流電，接著送至配電柜，實現(xiàn)供電。蓄電池組放電狀況完全由控制器控制，保證其運(yùn)行順利。而且山地光伏發(fā)電站要配備限荷保護(hù)設(shè)施、避雷設(shè)施，用于保護(hù)整個電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2光伏發(fā)電站電氣設(shè)備安裝與維護(hù)措施

2.1把握安裝操作要點

在安裝山地光伏發(fā)電站的逆變器和變壓器、配電柜等電氣設(shè)備時，首先，安裝基礎(chǔ)型鋼需要根據(jù)盤柜尺寸，針對逆變器制作基礎(chǔ)型鋼，找到土建預(yù)埋鐵件后根據(jù)施工圖的尺寸進(jìn)行基礎(chǔ)型鋼的橫縱向定位，并用鐵件支撐，避免發(fā)生偏移。同時用木楔調(diào)整，讓基礎(chǔ)型鋼的標(biāo)高與要求相符，牢固焊接基礎(chǔ)型鋼和預(yù)埋鐵件、支撐鐵件。其次，就位找正柜體，根據(jù)安裝圖紙的順序、朝向標(biāo)記好柜體基礎(chǔ)安裝位置，把設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場以后精確調(diào)整位置，確保四面尺寸和垂直度均與要求相符。接下來固定柜體，一般對開關(guān)柜使用焊接固定方式，在盤底四角內(nèi)側(cè)焊接，長度通常是20～40mm。如果盤和基礎(chǔ)型鋼之間存在墊鐵，要將它們焊接牢固，去除焊接處的焊渣，補(bǔ)刷防銹漆、面漆。再次，檢查逆變器、配電柜的開關(guān)初始安裝位置正確與否，把全部輸入和輸出開關(guān)都斷開[1]。

接著敷設(shè)電源饋線，山地光伏發(fā)電站的方陣電纜規(guī)格、敷設(shè)路由都要與設(shè)計規(guī)定相符;當(dāng)饋電線貫穿穿線管以后要做好管口防水處理，并且使用整段材料，不能有中間接頭;正負(fù)極兩端要設(shè)置統(tǒng)一標(biāo)志，即正極紅色、負(fù)極藍(lán)色，完成安裝以后用膠帶、護(hù)套封扎電纜剖頭處。之后進(jìn)行通電檢查，確認(rèn)電壓表和電流表的指針都在零位，沒有卡阻問題;方陣輸出端和支撐結(jié)構(gòu)之間的絕緣電阻以及耐壓強(qiáng)度都與設(shè)計規(guī)定相符等等。

最后安裝太陽能電池系統(tǒng)，在安裝組件以前要檢驗電池板，確認(rèn)外觀沒有變形，玻璃也沒有損壞、裂紋和劃傷等;測量陽光下電池板的開路電壓和短路電流，參數(shù)值要與出廠檢測參數(shù)相符，輸出端和標(biāo)志正負(fù)吻合。

2.2科學(xué)開展巡檢工作

山地光伏發(fā)電站規(guī)模較大，安裝好電氣設(shè)備后還要注意維護(hù)，定期檢查設(shè)備，例如開展點檢工作，保證巡檢效率[2]。在巡檢時要體現(xiàn)多種感官的作用，結(jié)合山地環(huán)境進(jìn)行必要的防護(hù)，順利開展巡檢工作。常用巡檢方法包括走、看、聽、摸、測等。例如山地光伏發(fā)電站的逆變器是非常復(fù)雜的電氣設(shè)備，在逆變器運(yùn)行中要時刻關(guān)注環(huán)境溫度，確保散熱排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行正常，只要有故障發(fā)生，必須即刻確認(rèn)，及時解決。同時定期停電檢查逆變器的輸入輸出接線端子和銅排有沒有發(fā)生輕微發(fā)黃或者發(fā)黑的現(xiàn)象，是否在運(yùn)行環(huán)節(jié)發(fā)生震動或者異常噪音。因為智聯(lián)母線涉及到大容量電解電容，所以在清掃逆變器以前要預(yù)先放電15min，當(dāng)萬用表顯示無電才能清灰，一般每6個月清掃1次，監(jiān)測逆變器內(nèi)部接線則是1年1次。在清潔濾網(wǎng)時也要結(jié)合山地環(huán)境和逆變器室密封狀況制定清潔周期，檢查直流配電柜里面的風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，避免柜內(nèi)溫度過高發(fā)生直流空開頻繁跳閘的現(xiàn)象。

除了日常巡檢，還要注意改進(jìn)電氣設(shè)備維護(hù)檢修技術(shù)。例如針對光伏組件進(jìn)行熱斑檢測，因為光伏組件非常重要，一旦出現(xiàn)熱斑，就會造成太陽能電池被燒毀，出現(xiàn)黑暗斑點，而且焊接點慢慢熔化，弱化封裝材料的性能。熱斑效應(yīng)的影響通常是不可逆的，既降低輸出功率，又影響使用壽命，在維護(hù)時可以使用無人機(jī)技術(shù)，攜帶紅外線熱像儀監(jiān)測光伏組件熱斑現(xiàn)象，將其和日常檢修結(jié)合能大大節(jié)省成本。

2.3加強(qiáng)安全維護(hù)保障

山地是雷擊高發(fā)區(qū)，加強(qiáng)防雷保障勢在必行，要利用光伏發(fā)電站的每一個光伏組件基礎(chǔ)內(nèi)部鋼筋自然接地體，敷設(shè)人工接地網(wǎng)，形成接地電阻。全部電氣設(shè)備的外殼和開關(guān)裝置、開光柜的接地母線、電纜支架、架構(gòu)以及其他可能帶電的金屬物都要可靠接地。針對室內(nèi)電氣設(shè)備，各種金屬外殼都要保持和底座鋼的良好接觸，通過焊接或螺栓連接，槽鋼則要利用鍍鋅扁鋼和電纜溝道中的電纜支架焊接在一起，與室外接地網(wǎng)形成完整接地網(wǎng)。針對室外電氣設(shè)備，按照實際需求安裝避雷針，為室外架構(gòu)母線、變壓器中性點安裝避雷器，所有設(shè)備接地引下線都要和接地極焊接，確保等電位，防止雷擊引起過電壓，出現(xiàn)雷電擊穿事故。

3結(jié)語

山地光伏發(fā)電站的建設(shè)要結(jié)合山地實際情況進(jìn)行，根據(jù)確保系統(tǒng)安全運(yùn)行、提升系統(tǒng)運(yùn)行效率及節(jié)省投資的基本原則開展電氣設(shè)備安裝與維護(hù)工作，確保安裝維護(hù)達(dá)到要求，保障電氣設(shè)備正常運(yùn)行，助力山地光伏發(fā)電站其他工作的開展，最終保證電力能源供應(yīng)順利，推動光伏產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]段增權(quán)，劉杰.探討光伏電站設(shè)備安裝管理的影響要素及改進(jìn)措施[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020（08）：106-107.

[2]張欣鵬，于瓊，謝紅恩等.大型山地光伏電站的電氣故障排查與處理[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（29）：142-145.