大型光伏發(fā)電站電氣設備安裝與調(diào)試研究

韓慶山

【摘要】為了保障大型光伏發(fā)電站的正常運轉，保證供電的穩(wěn)定性，應該根據(jù)相關標準，加強站內(nèi)逆變器、光伏板、電力電纜、隔離開關等電氣設備的安裝與調(diào)試，確保其功能正常。

【關鍵詞】大型光伏發(fā)電站;電氣設備;安裝;調(diào)試

大型光伏發(fā)電站的核心技術為光伏發(fā)電技術，在這項技術中，以超級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由于陽光照射發(fā)生光電效應，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換為交流電，再通過變壓器進入電網(wǎng)，輸送給用電需求戶[1]。為了保障整個光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運轉，必須做好大型光伏發(fā)電站電氣設備安裝與調(diào)試工作。

1.大型光伏發(fā)電站電氣設備的安裝

1.1逆變器的安裝

逆變器是大型光伏發(fā)電站中的關鍵性電氣設備，具有將直流電轉換為交流電的功能，在整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在安裝逆變器工作前，應該做好準備工作，清理施工現(xiàn)場，保證現(xiàn)場環(huán)境整潔、光照良好、交通通暢，便于安裝施工操作的進行。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)定性好的管架結構，打造穩(wěn)固的安裝平臺，確保平臺處于同一水平面，防止設備跌落[2]。為了保障施工安全，應該加強對于施工現(xiàn)場人員、設備的控制，接受安全員的現(xiàn)場監(jiān)督。

1.2光伏板的安裝

光伏組件是大型光伏發(fā)電站中實現(xiàn)光能到直流電轉化的電氣設備，其主要原材料為半導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，為了保證設備安裝的穩(wěn)定性，應該加強對于高度、傾斜度等要素的控制，確保整個平穩(wěn)堅固，但同時，為了優(yōu)化采光，應該采用可調(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直接關系到發(fā)電質(zhì)量與供電品質(zhì)的項目。在安裝電力電纜前，首先，工作人員應該全面探討施工設計圖紙，檢查設計圖是否與施工現(xiàn)場相符合，檢查電纜的型號、直徑、材質(zhì)等是否滿足設計要求，然后再進行質(zhì)量審核，確保電纜產(chǎn)品擁有出廠合格證、質(zhì)量檢測證書，檢查電路芯線是否正常，經(jīng)檢測合格后，投入使用。在電纜敷設時，應該確保施工溫度高于0℃，戶外施工時，為防止電纜受潮，于電纜端口處增設罩頭裝置。

1.4隔離開關的安裝

安裝隔離開關是一項技術難度較高的操作，應該確保隔離開關擁有較強的可操控性，確保經(jīng)由設備的額定電流、短路電流處于合理范圍內(nèi)，從而保障電流的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，確保操控設施與連桿傳動裝置運動時無間隙和框量。隔離開關可安裝于多種位置，比如說斷路器的電源側面，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。在安裝時，加強對于按壓力度的控制，因為如果用力過大，齒輪會不貼合，導致電流不同步，而且，應該不時往動靜頭涂抹潤滑油，以防其卡澀，不時檢查動靜頭接觸情況，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行：①連通裝置，檢測送電后，電源供電是否穩(wěn)定，在判斷是否需要并網(wǎng)時，關閉逆變器電網(wǎng)一側開關，觀察逆變器運行狀態(tài)后作出決定;②調(diào)試逆變器時，動態(tài)監(jiān)測電氣設備直流電壓的變化，如果能并網(wǎng)，合并逆變器直流一側的兩個輸入斷路器，完成虛擬并網(wǎng)的過程，然后空開逆變器交流一側，評估逆變器能否在低功率狀態(tài)下正常運行;③將與匯流箱連接的直流空開關閉，使逆變器處于大功率狀態(tài)下運行，監(jiān)測其運行狀態(tài);④對逆變器進行一些基本的測試，比如說開關機、啟動、緊急停止等，確保其功能正常[3]。逆變器直流正、負極電纜及交流柜電纜色標及標示牌明顯、清晰。

2.2光伏板的調(diào)試

光伏板的調(diào)試相對簡單，重點內(nèi)容在于測量光伏板處于正常光照工作環(huán)境下的開路電壓，如若測得數(shù)值不低于4V 為正常。此外，業(yè)主單位應該委托權威檢測機構對對光伏變電站中的光伏板進行到貨和安裝抽樣檢測，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符合設計要求;跟蹤機械轉軸靈活;支架防腐良好;光伏方陣輸出端與支撐結構間的絕緣電阻應符合設計規(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、接頭處過熱等異常情況，確保電纜表面安全后，再進行調(diào)試工作，主要工作內(nèi)容為測量絕徑電阻數(shù)值。為了保障電力電纜調(diào)試工作的額安全進行，發(fā)電站每年應該派遣祖安人看管、修補標樁、蓋板等設施，以防觸電。光伏方陣電纜規(guī)格和敷設路徑應符合設計規(guī)定，電纜按有關要求試驗合格，記錄齊全;電纜敷設符合設計和規(guī)范規(guī)定，且排放整齊、綁扎牢固，標識齊全、清晰、防火封堵嚴密;直埋電纜有走向標志。

2.4隔離開關的調(diào)試

在進行隔離開關的調(diào)試時，應該秉承著著慢速合閘、開閘的原則，首次啟動隔離開關，期間觀察隔離開關的側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)隔離開關側刀與觸頭咬合深度不合理，可通過調(diào)節(jié)開關螺絲的方式，調(diào)整連桿的旋轉角度，調(diào)節(jié)連接及連桿長度，從而改變觸刀的深度，使之處于標準范圍。按照隔離開關咬合深度標準，在側刀與觸頭接觸表面寬度小于等于50mm 時，接觸深度應小于等于4mm;在二者接觸面寬度大于等于60mm 時，接觸深度應小于等于6mm，以確保隔離開關操作的安全性[4]。

2.5電氣系統(tǒng)各項試驗和調(diào)試按規(guī)定要求全部完成，試驗結果符合GB 50150及廠家技術標準的規(guī)定，調(diào)試報告齊全、規(guī)范，結論明確;

2.6繼電保護和自動裝置按設計全部投入，無誤動和拒動現(xiàn)象;繼電保護和自動裝置已按整定值通知單完成設置;所有電氣設備盤、柜上的設備名稱、編號齊全;二次線接線端子及各種電纜頭上均掛有清晰標牌;

2.7全場防雷及過電壓保護設施齊全、投用正常，接地電阻值符合設計要求。試驗報告規(guī)范;

2.8有關電網(wǎng)安全的保護、自動裝置、遠動通信已按電網(wǎng)管理、調(diào)度部門的要求完成試驗;

2.9計算機監(jiān)控系統(tǒng)各項功能均能正常投用，驗收簽證齊全，能滿足安全穩(wěn)定運行的要求;

2.10各類盤、屏安裝固定方式符合設計，盤、屏正面及背面均有名稱、編號;盤、屏內(nèi)部元件和裝置的規(guī)格、型號符合設計，二次配線整齊，標識清晰。

3.并網(wǎng)前應調(diào)試完成：

（1） 項目高壓集電線路調(diào)試已經(jīng)完成，保護定值已經(jīng)輸入無誤，站內(nèi)高壓開關一次試驗已經(jīng)完成。

（2） 站內(nèi)微機監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)帶電試運，自動化、通訊設備均已驗收合格，各級調(diào)度自動化通道驗收完好。

（3） UPS直流控制系統(tǒng)試驗已經(jīng)完成。

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

（5） 高壓集電線開關，保護帶開關傳動試驗已經(jīng)完成，定值輸入無誤。

（6） 逆變器控制電源開關和匯流箱保險應無異常。

（7） 方陣中各逆變器直流開關應無異常。

（8） 試驗人員應準備好有關圖紙、資料、試驗記錄表格以備查用。

（9） 確認二次電流回路無開路，二次電壓回路無短路現(xiàn)象。

4.安全注意事項、措施及組織機構

參加并網(wǎng)啟動的所有工作人員應嚴格執(zhí)行現(xiàn)場有關安全規(guī)定，確保并網(wǎng)啟動工作安全可靠地進行。

各帶電設備應有明顯的標志牌和警告牌。非作業(yè)人員禁止進入作業(yè)現(xiàn)場。

如在并網(wǎng)啟動過程中發(fā)現(xiàn)異常情況，應及時調(diào)整，并立即匯報指揮人員。

所有安全工器具必須經(jīng)過試驗并合格方可使用。

并網(wǎng)啟動全過程均應有各專業(yè)人員在崗，以確保設備運行的安全。

說明：

所有參加工作的人員應聽從指揮，嚴禁違章操作和無令操作。

試驗現(xiàn)場應備有充足完好的消防設施設備及通訊設備。

不屬于本次投運范圍內(nèi)的設備嚴禁操作。

投運過程中的所有一次設備均應由安裝及操作運行人員負責進行監(jiān)視、監(jiān)聽，檢查接觸是否良好、溫度是否過高、有無放電異常聲等。若遇有異常現(xiàn)象，應立即報告總指揮。如情況緊急，當事人可根據(jù)具體情況，按安全規(guī)程的有關規(guī)定以及本措施的要求，做緊急處理，處理后應立即報告總指揮。

在并網(wǎng)啟動的具體操作過程中加強監(jiān)護，每項操作一人操作，一人監(jiān)護，防止事故的發(fā)生。

送、停電的投運工作由投運總指揮統(tǒng)一發(fā)令，投運操作完畢后，由運行值班人員向調(diào)度匯報，安裝調(diào)試單位對整個過程進行檢查監(jiān)督，如操作過程中出現(xiàn)問題，應立即上報投運總指揮，由投運總指揮根據(jù)情況下達處理命令。

5.結語

電力能源是我國工業(yè)生產(chǎn)以及居民生活中應用最為廣泛的一種能源形式，隨著社會的發(fā)展，電力能源需求量逐漸增加，人們對于電力供應的穩(wěn)定性要求也在逐步提升。大型光伏發(fā)電站電氣設備的安裝與調(diào)試，是保證光伏發(fā)電系統(tǒng)正常工作的基礎，在這一過程中，工作人員應以IEC、UC等技術標準規(guī)范為依據(jù)，結合工程實際情況，合理安裝電氣設備，并做好調(diào)試工作，確保逆變器、箱式變、并網(wǎng)電源等正常運轉，從而保障穩(wěn)定供電。

【參考文獻】

[1]張昌坤.基于變電電氣設備安裝調(diào)試及運行維護技術的探討[J].內(nèi)燃機與配件，2018（06）：181-182.

[2]陳蕾.淺談智能化變電站電氣設備在實際應用中的安裝與調(diào)試[J].綠色環(huán)保建材，2017（12）：222.

[3]付占敏，李宏健，王莎莎，于磊.電氣設備控制系統(tǒng)安裝調(diào)試的技術要點[J].電子技術與軟件工程，2017（15）：243.

[4]李海峰.試論如何加強變電站電氣設備安裝及調(diào)試項目進度管控[J].科技創(chuàng)新導報，2017，14（31）：68.