光伏发电站电气设备安装与维护探析

曾盛

摘要：光伏發电站是国家在研究光能资源方面取得的成绩，帮助缓解国家能源不足的严峻形势。但是光伏发电站的发展时间不长，尤其是山地光伏发电站建设还存在一些不足，这在电气设备的安装与维护方面比较突出，导致设施缺少系统性、科学性。所以在山地光伏发电站建设中应明确电气设备工作原理，着重从把握安装操作要点、科学开展巡检工作、加强安全维护保障等方面不断优化电气设备的安装与维护，提高设施运行效益。

关键词：光伏发电站;电气设备;安装;维护

随着近年来光伏产业规模的不断扩大，光伏发电站容量持续增加，地势平坦、建设条件和日照较好的土地资源越来越少，山地逐渐成为建设光伏发电站的重要资源，使得山地光伏发电站成为今后的重要模式，分析山地光伏发电站电气设备安装与维护具有重要意义。

1光伏发电站电气设备工作原理

在满足国家能源需求、保护环境以及维持经济持续增长的要求下，光伏发电站得到推广和应用，预计光能将在2030年以后成为世界主流能源。发电站依托半导体界面的光伏效应，把太阳能转化成电能，这就是光伏发电。在整个山地光伏发电系统中，逆变器和太阳能电池板起着关键性作用，由工作人员借助控制器操控所有电气设备，工作原理是：白天山地光照充足，电池组件存在电动势，先通过组件串并联形成电池方阵，让方阵电压符合所需要求，然后利用充放电控制器给蓄电池充电，存储转变的电能;夜晚光照消失时，蓄电池对逆变器通电，把直流电变成交流电，接着送至配电柜，实现供电。蓄电池组放电状况完全由控制器控制，保证其运行顺利。而且山地光伏发电站要配备限荷保护设施、避雷设施，用于保护整个电气系统的正常运行。

2光伏发电站电气设备安装与维护措施

2.1把握安装操作要点

在安装山地光伏发电站的逆变器和变压器、配电柜等电气设备时，首先，安装基础型钢需要根据盘柜尺寸，针对逆变器制作基础型钢，找到土建预埋铁件后根据施工图的尺寸进行基础型钢的横纵向定位，并用铁件支撑，避免发生偏移。同时用木楔调整，让基础型钢的标高与要求相符，牢固焊接基础型钢和预埋铁件、支撑铁件。其次，就位找正柜体，根据安装图纸的顺序、朝向标记好柜体基础安装位置，把设备运到现场以后精确调整位置，确保四面尺寸和垂直度均与要求相符。接下来固定柜体，一般对开关柜使用焊接固定方式，在盘底四角内侧焊接，长度通常是20～40mm。如果盘和基础型钢之间存在垫铁，要将它们焊接牢固，去除焊接处的焊渣，补刷防锈漆、面漆。再次，检查逆变器、配电柜的开关初始安装位置正确与否，把全部输入和输出开关都断开[1]。

接着敷设电源馈线，山地光伏发电站的方阵电缆规格、敷设路由都要与设计规定相符;当馈电线贯穿穿线管以后要做好管口防水处理，并且使用整段材料，不能有中间接头;正负极两端要设置统一标志，即正极红色、负极蓝色，完成安装以后用胶带、护套封扎电缆剖头处。之后进行通电检查，确认电压表和电流表的指针都在零位，没有卡阻问题;方阵输出端和支撑结构之间的绝缘电阻以及耐压强度都与设计规定相符等等。

最后安装太阳能电池系统，在安装组件以前要检验电池板，确认外观没有变形，玻璃也没有损坏、裂纹和划伤等;测量阳光下电池板的开路电压和短路电流，参数值要与出厂检测参数相符，输出端和标志正负吻合。

2.2科学开展巡检工作

山地光伏发电站规模较大，安装好电气设备后还要注意维护，定期检查设备，例如开展点检工作，保证巡检效率[2]。在巡检时要体现多种感官的作用，结合山地环境进行必要的防护，顺利开展巡检工作。常用巡检方法包括走、看、听、摸、测等。例如山地光伏发电站的逆变器是非常复杂的电气设备，在逆变器运行中要时刻关注环境温度，确保散热排风系统运行正常，只要有故障发生，必须即刻确认，及时解决。同时定期停电检查逆变器的输入输出接线端子和铜排有没有发生轻微发黄或者发黑的现象，是否在运行环节发生震动或者异常噪音。因为智联母线涉及到大容量电解电容，所以在清扫逆变器以前要预先放电15min，当万用表显示无电才能清灰，一般每6个月清扫1次，监测逆变器内部接线则是1年1次。在清洁滤网时也要结合山地环境和逆变器室密封状况制定清洁周期，检查直流配电柜里面的风机运转情况，避免柜内温度过高发生直流空开频繁跳闸的现象。

除了日常巡检，还要注意改进电气设备维护检修技术。例如针对光伏组件进行热斑检测，因为光伏组件非常重要，一旦出现热斑，就会造成太阳能电池被烧毁，出现黑暗斑点，而且焊接点慢慢熔化，弱化封装材料的性能。热斑效应的影响通常是不可逆的，既降低输出功率，又影响使用寿命，在维护时可以使用无人机技术，携带红外线热像仪监测光伏组件热斑现象，将其和日常检修结合能大大节省成本。

2.3加强安全维护保障

山地是雷击高发区，加强防雷保障势在必行，要利用光伏发电站的每一个光伏组件基础内部钢筋自然接地体，敷设人工接地网，形成接地电阻。全部电气设备的外壳和开关装置、开光柜的接地母线、电缆支架、架构以及其他可能带电的金属物都要可靠接地。针对室内电气设备，各种金属外壳都要保持和底座钢的良好接触，通过焊接或螺栓连接，槽钢则要利用镀锌扁钢和电缆沟道中的电缆支架焊接在一起，与室外接地网形成完整接地网。针对室外电气设备，按照实际需求安装避雷针，为室外架构母线、变压器中性点安装避雷器，所有设备接地引下线都要和接地极焊接，确保等电位，防止雷击引起过电压，出现雷电击穿事故。

3结语

山地光伏发电站的建设要结合山地实际情况进行，根据确保系统安全运行、提升系统运行效率及节省投资的基本原则开展电气设备安装与维护工作，确保安装维护达到要求，保障电气设备正常运行，助力山地光伏发电站其他工作的开展，最终保证电力能源供应顺利，推动光伏产业稳健发展。

参考文献

[1]段增权，刘杰.探讨光伏电站设备安装管理的影响要素及改进措施[J].现代工业经济和信息化，2020（08）：106-107.

[2]张欣鹏，于琼，谢红恩等.大型山地光伏电站的电气故障排查与处理[J].科学技术创新，2020（29）：142-145.