2.汇流箱烧毁问题
直流拉弧是电站运行中常见问题。主要原因如下:
1)组串汇流接线错误
发生该低级错误主要为施工期间,存在短路或正负极性接反。施工时接完线后需要检查每一串的极性和电压,判断组串开路电压是否正常。
2)故障电弧燃烧端子
组串正负极性之间的高压之间会产生电弧,组串不发电时,电压表现为开路电压,一般最高可达700V以上。光伏组件系统是一种直流电的发电装置,其造成的故障电弧称之为“直流故障电弧”,此与一般交流故障电弧最大不同处在于其没有相位改变所造成的闲歇性周期现象。换句话说,一旦发生了直流故障电弧,高热现象将会维持直至电源来源消失。由于故障电弧产生的高热可达摄氏1,000度以上,因此不仅会造成周遭的绝缘物质分解或碳化而失去绝缘的功效,同时也容易导致邻近的物质达到燃点而被点燃起火。故障电弧可能集中在断路器上的输入和输出端、或每一路的接线端子上,若接触不良很容易造成拉弧,当电站某汇流箱长期不工作时,内部断路器和熔断器应全部断开。
防范措施和建议:
汇流箱设备采购时,必须带有电弧检测及切断功能。定期对汇流箱进行巡检,对接线端子松动现象应及时处理。发电现场加强管理,发电区域非电站管理人员应避免随意进入现场,禁止随意打开汇流箱盖板。业主应对现场安装安保监控设备,若发生故障等可以以最快时间进行及时处理。
3.逆变器问题
逆变器运行过程中容易出现的故障报警有通讯中断、模块过温、风速模块故障、绝缘阻抗过低、电网电压异常、主板故障等,因故障经常会导致逆变器自动保护突然停机,如某逆变器设备报警为模块过温,设备保护停机。后经发现为逆变器室设计不合理,散热不良,及气候干燥。
逆变器散热系统需良好有效,长期高温运行会对设备硬件造成影响,并导致设备损坏。IGBT模块轴流风机长时间运转,风机轴承老化,出现轴承卡死,轴承润滑不良,导致风机异响或停止工作, IGBT模块过温会造成火灾隐患,而且严重影响发电量,此时应对异常的风机进行更换及维修;进行风机保养,轴承填充润滑油,更换损坏的轴承,更换风机轴承时间早上或者下午进行,待发电峰值低时,进行更换,尽量减少更换停机过程中的电量损失。
对于电站运维人员,日常应加强巡检力度,利用监控管理系统进行管控光伏区设备运行状况,做到设备无告警运行,发现故障及时处理,减少设备故障损失电量。加强运维员业务知识培训,能做到设备出现故障,迅速判断出故障点及时处理。通过对设备历史故障进行筛查,确定易损故障件名称,采购易发生故障元器件作为备品备件,以防出现故障无备件可更换。加强设备的维护保养工作,确保设备在最佳工作状态运行。
小结
光伏电站运行周期长达25年以上,电站的主要设备如光伏组件、支架、汇流箱、逆变器、电缆、高压设备等等都可能因自身或外在的因素发生故障,运维期间应对设备资产档案加强管理,做到设备的铭牌参数、型号、供应商、设备的位置、历史运行状态和故障记录、维修和更换记录都可追溯,电站应做好设备运行记录,因为对于后期新电站设备的选型将提供有益的参考。对于故障发生后,应及时进行维修或替换,对于故障的类型和故障的损失电量应做好计算存档。对于经常发生故障的设备,经判断为设备选型失误或设备质量问题的,应及时进行更换,以免影响发电量。
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