光伏發電站電氣設備安裝與維護探析

曾盛

摘要：光伏發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峻形勢。但是光伏發電站的發展時間不長，尤其是山地光伏發電站建設還存在一些不足，這在電氣設備的安裝與維護方面比較突出，導致設施缺少系統性、科學性。所以在山地光伏發電站建設中應明確電氣設備工作原理，著重從把握安裝操作要點、科學開展巡檢工作、加強安全維護保障等方面不斷優化電氣設備的安裝與維護，提高設施運行效益。

關鍵詞：光伏發電站;電氣設備;安裝;維護

隨著近年來光伏產業規模的不斷擴大，光伏發電站容量持續增加，地勢平坦、建設條件和日照較好的土地資源越來越少，山地逐漸成為建設光伏發電站的重要資源，使得山地光伏發電站成為今后的重要模式，分析山地光伏發電站電氣設備安裝與維護具有重要意義。

1光伏發電站電氣設備工作原理

在滿足國家能源需求、保護環境以及維持經濟持續增長的要求下，光伏發電站得到推廣和應用，預計光能將在2030年以后成為世界主流能源。發電站依托半導體界面的光伏效應，把太陽能轉化成電能，這就是光伏發電。在整個山地光伏發電系統中，逆變器和太陽能電池板起著關鍵性作用，由工作人員借助控制器操控所有電氣設備，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，實現供電。蓄電池組放電狀況完全由控制器控制，保證其運行順利。而且山地光伏發電站要配備限荷保護設施、避雷設施，用于保護整個電氣系統的正常運行。

2光伏發電站電氣設備安裝與維護措施

2.1把握安裝操作要點

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

接著敷設電源饋線，山地光伏發電站的方陣電纜規格、敷設路由都要與設計規定相符;當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;正負極兩端要設置統一標志，即正極紅色、負極藍色，完成安裝以后用膠帶、護套封扎電纜剖頭處。之后進行通電檢查，確認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構之間的絕緣電阻以及耐壓強度都與設計規定相符等等。

最后安裝太陽能電池系統，在安裝組件以前要檢驗電池板，確認外觀沒有變形，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，參數值要與出廠檢測參數相符，輸出端和標志正負吻合。

2.2科學開展巡檢工作

山地光伏發電站規模較大，安裝好電氣設備后還要注意維護，定期檢查設備，例如開展點檢工作，保證巡檢效率[2]。在巡檢時要體現多種感官的作用，結合山地環境進行必要的防護，順利開展巡檢工作。常用巡檢方法包括走、看、聽、摸、測等。例如山地光伏發電站的逆變器是非常復雜的電氣設備，在逆變器運行中要時刻關注環境溫度，確保散熱排風系統運行正常，只要有故障發生，必須即刻確認，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生輕微發黃或者發黑的現象，是否在運行環節發生震動或者異常噪音。因為智聯母線涉及到大容量電解電容，所以在清掃逆變器以前要預先放電15min，當萬用表顯示無電才能清灰，一般每6個月清掃1次，監測逆變器內部接線則是1年1次。在清潔濾網時也要結合山地環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機運轉情況，避免柜內溫度過高發生直流空開頻繁跳閘的現象。

除了日常巡檢，還要注意改進電氣設備維護檢修技術。例如針對光伏組件進行熱斑檢測，因為光伏組件非常重要，一旦出現熱斑，就會造成太陽能電池被燒毀，出現黑暗斑點，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，在維護時可以使用無人機技術，攜帶紅外線熱像儀監測光伏組件熱斑現象，將其和日常檢修結合能大大節省成本。

2.3加強安全維護保障

山地是雷擊高發區，加強防雷保障勢在必行，要利用光伏發電站的每一個光伏組件基礎內部鋼筋自然接地體，敷設人工接地網，形成接地電阻。全部電氣設備的外殼和開關裝置、開光柜的接地母線、電纜支架、架構以及其他可能帶電的金屬物都要可靠接地。針對室內電氣設備，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，與室外接地網形成完整接地網。針對室外電氣設備，按照實際需求安裝避雷針，為室外架構母線、變壓器中性點安裝避雷器，所有設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，出現雷電擊穿事故。

3結語

山地光伏發電站的建設要結合山地實際情況進行，根據確保系統安全運行、提升系統運行效率及節省投資的基本原則開展電氣設備安裝與維護工作，確保安裝維護達到要求，保障電氣設備正常運行，助力山地光伏發電站其他工作的開展，最終保證電力能源供應順利，推動光伏產業穩健發展。

參考文獻

[1]段增權，劉杰.探討光伏電站設備安裝管理的影響要素及改進措施[J].現代工業經濟和信息化，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].科學技術創新，2020（29）：142-145.