論光伏發(fā)電升壓變壓器的運(yùn)行方式

孫文藝　林權(quán)洪

摘? 要：光伏電站，在其電氣系統(tǒng)的運(yùn)行過程中包括多個(gè)部分，主要有：高壓配電裝置、無功補(bǔ)償、光伏組件、升壓變、匯流箱、低壓配電裝置、逆變器、光伏電站以及集電線路等。光伏電站在設(shè)計(jì)電氣的過程中，應(yīng)該全面分析四個(gè)層面的內(nèi)容，主要包括：光伏電站集電線路接線方法、光伏升壓站的電氣主接線模式以及光伏站用電接線設(shè)計(jì)情況等。

關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電;升壓變壓器;運(yùn)行方式

所謂光伏發(fā)電，是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制轉(zhuǎn)換器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電升壓變壓器，作為光伏發(fā)電中較為關(guān)鍵的設(shè)備，其運(yùn)行質(zhì)量關(guān)乎發(fā)電質(zhì)量。本文針對(duì)光伏發(fā)電升壓變壓器的運(yùn)行故障以及解決方法展開討論。

1. 光伏發(fā)電站變壓器技術(shù)方案與設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)逐漸興起，我國(guó)光伏發(fā)電變壓器產(chǎn)品的需求不斷增長(zhǎng)。為了進(jìn)一步拓展市場(chǎng)份額，提升光伏發(fā)電變壓器的核心競(jìng)爭(zhēng)力，相關(guān)單位應(yīng)該按照光伏發(fā)電的技術(shù)特征進(jìn)行開發(fā)相應(yīng)的變壓器。以下對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，如圖1、圖2所示：

按照太陽能光伏發(fā)電變壓器的特征，太陽能光伏變壓器具體可以劃分為：10kV級(jí)產(chǎn)品和35kV級(jí)產(chǎn)品。展開來講：（1）由于10kV級(jí)產(chǎn)品的電壓適中，對(duì)于絕緣結(jié)構(gòu)處理方便，因此在制作過程中通常以傳統(tǒng)型雙繞組雙分裂結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩組低壓線圈軸向分裂，兩組高壓線圈軸向排布。在澆注時(shí)，兩組線圈澆注澆注成一個(gè)線圈，電氣上兩組線圈并聯(lián)統(tǒng)一引出。（2）35kV級(jí)產(chǎn)品，電壓相對(duì)較高，為了確保線圈的電氣性能相對(duì)良好，例如局部放電量功能、雷電沖擊性能等，應(yīng)該在設(shè)計(jì)過程中對(duì)低壓線圈進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)處理。根據(jù)低壓線圈結(jié)構(gòu)處理后，高壓線圈的段數(shù)與層數(shù)減少，使得線圈內(nèi)部的電場(chǎng)分布始終保持均勻狀態(tài)。其一，優(yōu)化光伏發(fā)電設(shè)計(jì)，全面掌握現(xiàn)場(chǎng)的基本特征，完善設(shè)計(jì)方案;其二，強(qiáng)化光伏發(fā)電基建管理，嚴(yán)格把控資質(zhì)審查，對(duì)于光伏發(fā)電工藝質(zhì)量加以規(guī)范;其三，對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格管控，避免出現(xiàn)不合格的設(shè)備產(chǎn)品;其四，提升光伏發(fā)電人員的責(zé)任教育與技能訓(xùn)練，有效降低故障的發(fā)生。

除此之外，對(duì)于光伏發(fā)電變壓器的運(yùn)行設(shè)計(jì)步驟為：其一，優(yōu)化光伏發(fā)電設(shè)計(jì)，全面掌握現(xiàn)場(chǎng)的基本特征，完善設(shè)計(jì)方案;其二，強(qiáng)化光伏發(fā)電基建管理，嚴(yán)格把控資質(zhì)審查，對(duì)于光伏發(fā)電工藝質(zhì)量加以規(guī)范;其三，對(duì)光伏發(fā)電設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格管控，避免出現(xiàn)不合格的設(shè)備產(chǎn)品。

2.光伏發(fā)電運(yùn)行過程中常見故障

2.1光伏升壓站運(yùn)行出現(xiàn)故障

升壓站故障，出現(xiàn)的常見故障類型有：母線故障、高壓開關(guān)及附屬設(shè)備故障、輸電線路故障、變壓器故障、繼電保護(hù)裝置故障等。

2.2光伏區(qū)在實(shí)際運(yùn)行過程存在的故障

由于光伏區(qū)的安裝缺少專業(yè)的指導(dǎo)與合理的規(guī)范，導(dǎo)致光伏區(qū)極易出現(xiàn)各種故障，如電池板、匯流箱、組串故障、調(diào)試不合理故障、人員巡查不及時(shí)不到位故障、升壓變附屬設(shè)備故障、逆變器安裝故障以及因隱患未及時(shí)消除造成的故障。

3.探究解決光伏發(fā)電升壓變壓器運(yùn)行故障的有效策略

3.1對(duì)于光伏發(fā)電升壓站故障處理策略

光伏發(fā)電升壓站故障，作為通用電氣故障范圍中的一種，理應(yīng)高度重視這一故障的處理。針對(duì)光伏來說，應(yīng)啟動(dòng)逆變器孤島保護(hù)，停運(yùn)逆變器。光伏發(fā)電升壓變壓器運(yùn)行人員應(yīng)該做到：其一，保證光伏電廠的用電，對(duì)用電源全面檢查;其二，對(duì)光伏發(fā)電保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行檢查保護(hù)，明確保護(hù)的類型，并對(duì)故障加以分析;其三，對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，及時(shí)查找故障點(diǎn)，并加強(qiáng)協(xié)同調(diào)度，完善安全措施，及時(shí)消除故障，確保光伏發(fā)電升壓變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2加強(qiáng)光伏運(yùn)行故障的預(yù)防策略

不管是升壓站亦或是光伏區(qū)設(shè)備出現(xiàn)故障，都可以視為電氣設(shè)備故障的一種類型。針對(duì)電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，應(yīng)該提前做好預(yù)防策略：首先，完善基建為生產(chǎn)服務(wù)的基本要求，保證電氣設(shè)備的質(zhì)量，避免生產(chǎn)中埋下安全隱患;其次，加強(qiáng)電氣設(shè)備的技術(shù)監(jiān)督，按照生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際特征，加強(qiáng)防范;最后，強(qiáng)化運(yùn)行人員的責(zé)任意識(shí)教育，提升運(yùn)行人員的分析能力。

3.3光伏發(fā)電升壓變壓器故障與處理策略

其一，對(duì)于匯流箱出現(xiàn)的故障，具體表現(xiàn)為：封堵脫落故障、端子故障、通訊模塊故障、螺絲松動(dòng)、接地發(fā)熱或起火等。處理策略為：加強(qiáng)巡查，修復(fù)封堵。對(duì)匯流箱端子螺絲加以牢固，確保夏季或者發(fā)熱情況下不會(huì)發(fā)生故障。其二，對(duì)逆變器故障的處理。具體表現(xiàn)：光伏發(fā)電升壓變壓器直接停運(yùn)，或者無法自啟。這一故障通常在投運(yùn)初期發(fā)生，在磨合期過后，如果發(fā)生這種故障，經(jīng)常表現(xiàn)為散熱故障，軟件故障，附件損壞故障等。對(duì)于逆變器故障的處理與預(yù)防，可以加強(qiáng)對(duì)濾網(wǎng)的清潔，使逆變器保證正常的散熱，并全面檢查散熱風(fēng)扇，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時(shí)更換修復(fù)。其三，升壓變壓器出現(xiàn)故障?，F(xiàn)階段，光伏發(fā)電升壓變壓器的技術(shù)越發(fā)成熟，尤其是干式變壓器的應(yīng)用，出現(xiàn)故障的概率較低。常見故障表現(xiàn)為：封堵出現(xiàn)紕漏，散熱風(fēng)扇故障等。故此，光伏人員應(yīng)該對(duì)升壓變壓器開關(guān)電纜投、避雷器以及電纜等設(shè)備加強(qiáng)檢查，如果發(fā)生故障及時(shí)處理，確保集電線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)于光伏發(fā)電升壓變壓器運(yùn)行方式來說，應(yīng)該對(duì)其可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)防與處理，在光伏發(fā)電的日常監(jiān)督過程中，積極開展巡查與監(jiān)督工作，確保光伏發(fā)電的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成不必要的損失。

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