大型光伏發(fā)電站電氣設(shè)備安裝與調(diào)試研究

韓慶山

【摘要】為了保障大型光伏發(fā)電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證供電的穩(wěn)定性，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)站內(nèi)逆變器、光伏板、電力電纜、隔離開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備的安裝與調(diào)試，確保其功能正常。

【關(guān)鍵詞】大型光伏發(fā)電站;電氣設(shè)備;安裝;調(diào)試

大型光伏發(fā)電站的核心技術(shù)為光伏發(fā)電技術(shù)，在這項(xiàng)技術(shù)中，以超級(jí)硅為原料制成的單晶、多晶硅電池組成光伏組件，大量光伏組件組成光伏方陣，方陣中的電池單體會(huì)由于陽(yáng)光照射發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生電流、電壓，這些電流電壓經(jīng)由電纜被傳輸?shù)絽R流箱，并在逆變器中從直流電轉(zhuǎn)換為交流電，再通過(guò)變壓器進(jìn)入電網(wǎng)，輸送給用電需求戶[1]。為了保障整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須做好大型光伏發(fā)電站電氣設(shè)備安裝與調(diào)試工作。

1.大型光伏發(fā)電站電氣設(shè)備的安裝

1.1逆變器的安裝

逆變器是大型光伏發(fā)電站中的關(guān)鍵性電氣設(shè)備，具有將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的功能，在整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在安裝逆變器工作前，應(yīng)該做好準(zhǔn)備工作，清理施工現(xiàn)場(chǎng)，保證現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整潔、光照良好、交通通暢，便于安裝施工操作的進(jìn)行。而且，考慮到逆變器安裝需要以盤柜作為支撐工具，所以，應(yīng)該根據(jù)逆變器的尺寸、體積、質(zhì)量，安裝盤柜，使用穩(wěn)定性好的管架結(jié)構(gòu)，打造穩(wěn)固的安裝平臺(tái)，確保平臺(tái)處于同一水平面，防止設(shè)備跌落[2]。為了保障施工安全，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備的控制，接受安全員的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。

1.2光伏板的安裝

光伏組件是大型光伏發(fā)電站中實(shí)現(xiàn)光能到直流電轉(zhuǎn)化的電氣設(shè)備，其主要原材料為半導(dǎo)體硅晶體制作而成的光伏電池組。由于光伏發(fā)電需要獲取足夠的太陽(yáng)能，所以光伏電池組必須安裝在采光位置好的區(qū)域，而且，為了保證設(shè)備安裝的穩(wěn)定性，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于高度、傾斜度等要素的控制，確保整個(gè)平穩(wěn)堅(jiān)固，但同時(shí)，為了優(yōu)化采光，應(yīng)該采用可調(diào)節(jié)的支架，并且保證支架的平穩(wěn)性，確保光伏板在穩(wěn)定狀態(tài)下作業(yè)。

1.3電力電纜的安裝

電力電纜是電力傳輸?shù)妮d體，在大型光伏發(fā)電站中，安裝電力電纜是一個(gè)直接關(guān)系到發(fā)電質(zhì)量與供電品質(zhì)的項(xiàng)目。在安裝電力電纜前，首先，工作人員應(yīng)該全面探討施工設(shè)計(jì)圖紙，檢查設(shè)計(jì)圖是否與施工現(xiàn)場(chǎng)相符合，檢查電纜的型號(hào)、直徑、材質(zhì)等是否滿足設(shè)計(jì)要求，然后再進(jìn)行質(zhì)量審核，確保電纜產(chǎn)品擁有出廠合格證、質(zhì)量檢測(cè)證書，檢查電路芯線是否正常，經(jīng)檢測(cè)合格后，投入使用。在電纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)該確保施工溫度高于0℃，戶外施工時(shí)，為防止電纜受潮，于電纜端口處增設(shè)罩頭裝置。

1.4隔離開(kāi)關(guān)的安裝

安裝隔離開(kāi)關(guān)是一項(xiàng)技術(shù)難度較高的操作，應(yīng)該確保隔離開(kāi)關(guān)擁有較強(qiáng)的可操控性，確保經(jīng)由設(shè)備的額定電流、短路電流處于合理范圍內(nèi)，從而保障電流的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，確保操控設(shè)施與連桿傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)間隙和框量。隔離開(kāi)關(guān)可安裝于多種位置，比如說(shuō)斷路器的電源側(cè)面，或者是分支線的T接處，或者是電纜與架空線連接的地方，或者是架空線與用戶電源電纜的交叉點(diǎn)。在安裝時(shí)，加強(qiáng)對(duì)于按壓力度的控制，因?yàn)槿绻昧^(guò)大，齒輪會(huì)不貼合，導(dǎo)致電流不同步，而且，應(yīng)該不時(shí)往動(dòng)靜頭涂抹潤(rùn)滑油，以防其卡澀，不時(shí)檢查動(dòng)靜頭接觸情況，以防產(chǎn)生電弧。

2.大型光伏發(fā)電站電氣設(shè)備的調(diào)試

2.1逆變器的調(diào)試

逆變器的調(diào)試主要按照以下流程進(jìn)行：①連通裝置，檢測(cè)送電后，電源供電是否穩(wěn)定，在判斷是否需要并網(wǎng)時(shí)，關(guān)閉逆變器電網(wǎng)一側(cè)開(kāi)關(guān)，觀察逆變器運(yùn)行狀態(tài)后作出決定;②調(diào)試逆變器時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備直流電壓的變化，如果能并網(wǎng)，合并逆變器直流一側(cè)的兩個(gè)輸入斷路器，完成虛擬并網(wǎng)的過(guò)程，然后空開(kāi)逆變器交流一側(cè)，評(píng)估逆變器能否在低功率狀態(tài)下正常運(yùn)行;③將與匯流箱連接的直流空開(kāi)關(guān)閉，使逆變器處于大功率狀態(tài)下運(yùn)行，監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài);④對(duì)逆變器進(jìn)行一些基本的測(cè)試，比如說(shuō)開(kāi)關(guān)機(jī)、啟動(dòng)、緊急停止等，確保其功能正常[3]。逆變器直流正、負(fù)極電纜及交流柜電纜色標(biāo)及標(biāo)示牌明顯、清晰。

2.2光伏板的調(diào)試

光伏板的調(diào)試相對(duì)簡(jiǎn)單，重點(diǎn)內(nèi)容在于測(cè)量光伏板處于正常光照工作環(huán)境下的開(kāi)路電壓，如若測(cè)得數(shù)值不低于4V 為正常。此外，業(yè)主單位應(yīng)該委托權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)對(duì)光伏變電站中的光伏板進(jìn)行到貨和安裝抽樣檢測(cè)，樣本數(shù)不低于光伏板總數(shù)的1%。光伏方陣支架方位和傾角應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求;跟蹤機(jī)械轉(zhuǎn)軸靈活;支架防腐良好;光伏方陣輸出端與支撐結(jié)構(gòu)間的絕緣電阻應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

2.3電力電纜的調(diào)試

在大型光伏發(fā)電站中，光伏區(qū)的電力電纜一般采用直埋，升壓站采用電纜井，在調(diào)試前，做好準(zhǔn)備工作，檢查電纜表面是否潔凈，檢查是否有絕緣體裸露、接頭處有流膠、接頭處過(guò)熱等異常情況，確保電纜表面安全后，再進(jìn)行調(diào)試工作，主要工作內(nèi)容為測(cè)量絕徑電阻數(shù)值。為了保障電力電纜調(diào)試工作的額安全進(jìn)行，發(fā)電站每年應(yīng)該派遣祖安人看管、修補(bǔ)標(biāo)樁、蓋板等設(shè)施，以防觸電。光伏方陣電纜規(guī)格和敷設(shè)路徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，電纜按有關(guān)要求試驗(yàn)合格，記錄齊全;電纜敷設(shè)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范規(guī)定，且排放整齊、綁扎牢固，標(biāo)識(shí)齊全、清晰、防火封堵嚴(yán)密;直埋電纜有走向標(biāo)志。

2.4隔離開(kāi)關(guān)的調(diào)試

在進(jìn)行隔離開(kāi)關(guān)的調(diào)試時(shí)，應(yīng)該秉承著著慢速合閘、開(kāi)閘的原則，首次啟動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)，期間觀察隔離開(kāi)關(guān)的側(cè)刀是否與觸頭完全咬合，咬合深度是否合理，是否大于等于觸頭的90%，且小于限制，以防咬間隙間隔為好。如果發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)側(cè)刀與觸頭咬合深度不合理，可通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)螺絲的方式，調(diào)整連桿的旋轉(zhuǎn)角度，調(diào)節(jié)連接及連桿長(zhǎng)度，從而改變觸刀的深度，使之處于標(biāo)準(zhǔn)范圍。按照隔離開(kāi)關(guān)咬合深度標(biāo)準(zhǔn)，在側(cè)刀與觸頭接觸表面寬度小于等于50mm 時(shí)，接觸深度應(yīng)小于等于4mm;在二者接觸面寬度大于等于60mm 時(shí)，接觸深度應(yīng)小于等于6mm，以確保隔離開(kāi)關(guān)操作的安全性[4]。

2.5電氣系統(tǒng)各項(xiàng)試驗(yàn)和調(diào)試按規(guī)定要求全部完成，試驗(yàn)結(jié)果符合GB 50150及廠家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，調(diào)試報(bào)告齊全、規(guī)范，結(jié)論明確;

2.6繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置按設(shè)計(jì)全部投入，無(wú)誤動(dòng)和拒動(dòng)現(xiàn)象;繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置已按整定值通知單完成設(shè)置;所有電氣設(shè)備盤、柜上的設(shè)備名稱、編號(hào)齊全;二次線接線端子及各種電纜頭上均掛有清晰標(biāo)牌;

2.7全場(chǎng)防雷及過(guò)電壓保護(hù)設(shè)施齊全、投用正常，接地電阻值符合設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)報(bào)告規(guī)范;

2.8有關(guān)電網(wǎng)安全的保護(hù)、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)通信已按電網(wǎng)管理、調(diào)度部門的要求完成試驗(yàn);

2.9計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)各項(xiàng)功能均能正常投用，驗(yàn)收簽證齊全，能滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求;

2.10各類盤、屏安裝固定方式符合設(shè)計(jì)，盤、屏正面及背面均有名稱、編號(hào);盤、屏內(nèi)部元件和裝置的規(guī)格、型號(hào)符合設(shè)計(jì)，二次配線整齊，標(biāo)識(shí)清晰。

3.并網(wǎng)前應(yīng)調(diào)試完成：

（1） 項(xiàng)目高壓集電線路調(diào)試已經(jīng)完成，保護(hù)定值已經(jīng)輸入無(wú)誤，站內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)一次試驗(yàn)已經(jīng)完成。

（2） 站內(nèi)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)帶電試運(yùn)，自動(dòng)化、通訊設(shè)備均已驗(yàn)收合格，各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化通道驗(yàn)收完好。

（3） UPS直流控制系統(tǒng)試驗(yàn)已經(jīng)完成。

（4） 站內(nèi)高壓系統(tǒng)、方陣箱式變壓器一次試驗(yàn)已經(jīng)完成。

（5） 高壓集電線開(kāi)關(guān)，保護(hù)帶開(kāi)關(guān)傳動(dòng)試驗(yàn)已經(jīng)完成，定值輸入無(wú)誤。

（6） 逆變器控制電源開(kāi)關(guān)和匯流箱保險(xiǎn)應(yīng)無(wú)異常。

（7） 方陣中各逆變器直流開(kāi)關(guān)應(yīng)無(wú)異常。

（8） 試驗(yàn)人員應(yīng)準(zhǔn)備好有關(guān)圖紙、資料、試驗(yàn)記錄表格以備查用。

（9） 確認(rèn)二次電流回路無(wú)開(kāi)路，二次電壓回路無(wú)短路現(xiàn)象。

4.安全注意事項(xiàng)、措施及組織機(jī)構(gòu)

參加并網(wǎng)啟動(dòng)的所有工作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)安全規(guī)定，確保并網(wǎng)啟動(dòng)工作安全可靠地進(jìn)行。

各帶電設(shè)備應(yīng)有明顯的標(biāo)志牌和警告牌。非作業(yè)人員禁止進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

如在并網(wǎng)啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，并立即匯報(bào)指揮人員。

所有安全工器具必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)并合格方可使用。

并網(wǎng)啟動(dòng)全過(guò)程均應(yīng)有各專業(yè)人員在崗，以確保設(shè)備運(yùn)行的安全。

說(shuō)明：

所有參加工作的人員應(yīng)聽(tīng)從指揮，嚴(yán)禁違章操作和無(wú)令操作。

試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有充足完好的消防設(shè)施設(shè)備及通訊設(shè)備。

不屬于本次投運(yùn)范圍內(nèi)的設(shè)備嚴(yán)禁操作。

投運(yùn)過(guò)程中的所有一次設(shè)備均應(yīng)由安裝及操作運(yùn)行人員負(fù)責(zé)進(jìn)行監(jiān)視、監(jiān)聽(tīng)，檢查接觸是否良好、溫度是否過(guò)高、有無(wú)放電異常聲等。若遇有異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即報(bào)告總指揮。如情況緊急，當(dāng)事人可根據(jù)具體情況，按安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定以及本措施的要求，做緊急處理，處理后應(yīng)立即報(bào)告總指揮。

在并網(wǎng)啟動(dòng)的具體操作過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)護(hù)，每項(xiàng)操作一人操作，一人監(jiān)護(hù)，防止事故的發(fā)生。

送、停電的投運(yùn)工作由投運(yùn)總指揮統(tǒng)一發(fā)令，投運(yùn)操作完畢后，由運(yùn)行值班人員向調(diào)度匯報(bào)，安裝調(diào)試單位對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行檢查監(jiān)督，如操作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即上報(bào)投運(yùn)總指揮，由投運(yùn)總指揮根據(jù)情況下達(dá)處理命令。

5.結(jié)語(yǔ)

電力能源是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活中應(yīng)用最為廣泛的一種能源形式，隨著社會(huì)的發(fā)展，電力能源需求量逐漸增加，人們對(duì)于電力供應(yīng)的穩(wěn)定性要求也在逐步提升。大型光伏發(fā)電站電氣設(shè)備的安裝與調(diào)試，是保證光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，在這一過(guò)程中，工作人員應(yīng)以IEC、UC等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)，結(jié)合工程實(shí)際情況，合理安裝電氣設(shè)備，并做好調(diào)試工作，確保逆變器、箱式變、并網(wǎng)電源等正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保障穩(wěn)定供電。

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