光伏电站运维方案概述

光伏电站日常维护

一、汇流箱

汇流箱就是汇集电流的一个设备，主要是用在大中型光伏系统中，光伏阵列中组件串数量多，输出多，必须需要一个设备把这些输出集中起来，使之可以直接连在逆变器上。在太阳能光伏发电系统中，为了减少太阳能光伏电池阵列与逆变器之间的连线，可以将一定数量、规格相同的光伏电池串联起来，组成一个个光伏串列，然后再将若干个光伏串列并联接入光伏汇流防雷箱，在光伏防雷汇流箱内汇流后，通过直流断路器输出，与光伏逆变器配套使用从而构成完整的光伏发电系统，实现并网。

可同时接入多路太阳能光伏阵列，每路额定电流可达10A，最大15A，能满足不同用户需求。每路输入独立配有太阳能光伏直流高压防雷电路，具备多级防雷功能，确保雷击不影响光伏阵列正常输出。输出端配有光伏直流高压防雷模块，可耐受最大80kA的雷电流。采用高压断路器，直流耐压值不低于DC1000V，安全可靠。具有雷电记录功能,方便了解雷电灾害的侵入情况。具有电流、电压、电量的实时显示功能，便于观察工作状况。防护等级达IP65,满足室外安装的使用要求。具有远程监控功能。汇流箱大概的结构主要有保险管、防雷器、直流断路器（隔离刀闸）、正（负）极接线板、电流传感器，计量采样板、通讯板等。

光伏防雷汇流箱里配置了光伏专用直流防雷模块、直流熔断器和断路器等，并设置了工作状态指示灯、雷电计数器。为方便用户及时准确的掌握光伏电池的工作情况，配备远方通讯监测装置保证太阳能光伏发电系统发挥最大功效。

(1)汇流箱的主要故障有以下几点：

1.正负极熔断器烧损；造成的主要原因是：

a.由于熔断器的额定电流小于接入光伏组串的电流。

b.接入汇流箱的电缆正负极短路或电缆接地。

c.熔断器的质量不合格造成的熔断器烧损。

d.光伏组件串接数量超出设计标准范围。

e.光伏组件连接线和接线端子接触不良。

f. MC4头与组件接触不良。

2.通讯中断、数码液晶管无显示；造成的主要原因是:

a.通讯线接地、短路或断路。

b.通讯板烧损。

c.无通讯电源。

d.24V电源电压低于20V。

e.通讯装置485串口烧毁。

f.通讯装置故障，通讯装置无电源。

g.485通讯线接触不良或接线方式错误。

h.后台未关联汇流箱相关地址或测点。

i.汇流箱站点号设置错误或重复。

j.通讯线屏蔽线接地方式错误。

k.通讯线受干扰（通讯线敷设时与强电线路距离过近，未按相关敷设标准敷设)。

l.汇流箱波特率和拨码电阻设置错误。

m.通讯线距离过长，信号衰减。

n.汇流箱未加终端电阻（超出60m）。

o.汇流箱设定路数超出实际接线路数。

3.电缆接地或短路

4.汇流箱内的直流断路器跳闸等故障

(2)汇流箱日常巡检时注意事项

光伏防雷汇流箱的巡检应做到每月巡视一次，在巡视过程中必须按照电厂安全规程的要求，至少由两人巡视，严禁单人巡视。巡视时主要检查汇流箱的外观，以及柜体固定螺栓是否松动；浪涌保护器（防雷装置）以及电缆、正负极接线板有无异常现象。在检查时还要查看每一支路的电流，检查接线是否松动，接线端子及保险底座是否变色。

在检查时还要看汇流箱内的母排是否变色；螺栓是否紧固；接地是否良好；柜内断路器有无脱扣发热现象；检查防火封堵是否合格；检修断路器时必须将相应逆变器直流柜内的断路器拉开。汇流箱内的母排螺栓每年紧固一次。

逆变器

一、逆变器的作用

并网逆变器是光伏电站中重要的电气设备，同时也是光伏发电系统中的核心设备。逆变器将光伏阵列产生的直流电（DC）逆变为三相正弦交流电（AC），输出符合电网要求的电能。逆变器是能量转换的关键设备，其效率指标等电气性能参数，将直接影响电站系统发电量。

逆变器具有极性反接保护、短路保护、孤岛效应保护、过温保护、交流过流及直流过流保护、直流母线过（低）电压保护、电网断电、电网过欠压保护、电网过欠频保护、光伏阵列及逆变器本

身的接地检测保护和低电压穿越功能等。

具有“四遥”功能

二、检查项目

1.逆变器通风滤网的积灰程度。

2.逆变器直流柜内各表计是否正常、断路器是否脱扣，接线有无松动发热及变色现象。

3.逆变器通风状况和温度检测装置是否正常。

4.逆变器有无过热现象存在。

5.逆变器引线及接线端子有无松动，输入输出接线端子有无破损和变色的痕迹。

6.逆变器各部连接是否良好。

7.逆变器接地是否良好。

8.逆变器室内灰尘。

9.逆变器风机是否运行正常及风道通风是否良好。

10.逆变器各项运行参数设置是否正确。

11.逆变器运行指示灯显示及声音是否正常。

12.逆变器防火封堵是否合格、防鼠板是否安装到位。

13.检查逆变器防雷器是否动作（正常为绿）。

14.逆变器运行状态下参数是否正常（三相电压、电流是否平衡）。

15.逆变器运行模式是否为MPPT模式。

光伏板

太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。沙土光伏站太阳能电池板主要是多晶硅电池板。

要定期组织人员对电站所有的电池板进行全方面细致的检查，是为了使电池板长期在良好的工况下运行，从而保证电站的发电量，创造更多的经济效益。

1.检查电池板有无破损，要做到及时发现，及时更换。

2.检查电池板连接线和接地线是否接触良好，有无脱落现象。

3.检查汇流箱接线处是否有发热现象。

4.检查电池板支架、卡扣有无松动和断裂现象。

5.检查清理电池板周围遮挡电池板的杂草。

6.检查电池板表面有无遮盖物

7.检查电池板表面上的鸟粪，必要时进行清理。

9.检查电池板有无热斑，内部焊线有无变色及断线。

8.对电池板的清洁程度进行检查。

9.大风天气应对电池板及支架进行重点检查。

10.大雪天应对电池板进行及时清理，避免电池板表面积雪冻冰。

11.大雨天应检查所有防水密封是否良好，有无漏水现象。

12.检查是否有动物进入电站对电池板进行破坏。

13.冰雹天气应对电池板表面进行重点检查。

14.对电池板温度进行检测，与环境温度相比较进行分析。

15.对所检查出来的问题要要及时进行处理，分析、总结。

16.对每次检查要做详细的记录，以便于以后的分析。

定期巡检和特殊巡检：

光伏组件每个季度巡视一次，在巡视过程中主要检查MC4头是否松动、U型卡环是否脱落或松动、光伏板有无热斑等。并且通过主控室的后台监控电脑查看电流是否大体一致，对于电流小的支路要进行全面检查分析。

在遇到大风天气时要全面巡视（特巡），重点巡视光伏组件有无掉落损坏、U型卡环是否脱落或松动。光伏板连接处的MC4头连接是否良好无松动脱落现象。

17.组件接线盒有无鼓包、二极管接触是否良好、有无发热

变色。

18.各光伏组串连接的MC4头是否连接紧固无松动。

19.做分析总结记录并归档。

组合式箱变

1.2变压器器身与油箱配合紧密，且有固定装置。高、低压引线全部采用软连接，分接引线与无载分接开关之间采用冷压焊接并用螺栓紧固，所有连接（包括线圈与后备熔断器、插入式熔断器、负荷开关等）都采用冷压焊接，紧固部分带有自锁防松措施。为全密封免维护产品，结构紧凑，可靠保护人身安全。柜体采用目字形排列，分为高压侧负荷开关室（高压间隔）、变压器间隔、低压侧配电室（低压间隔）。

1.3本厂变压器型式采用三相铜芯双分裂绕组无励磁调压油浸变压器。其设备的附属设备所带功能如下所列：

1.3.1 变压器带有缺相保护功能，在变压器缺相运行时跳低压断路器。

1.3.2 变压器带温度表（该表由制造厂装设在变压器低压柜上）。所有温度表都具有超温跳闸和超温报警接点输出,包含3对无源独立干接点（接点输出信号可任意定义），可分别用于远方和就地，干接点容量为 AC220V、5A。

1.3.3 变压器的本体信号包含1对无源独立干接点，可分别用于远方和就地，干接点容量为AC220V,5A。

1.3.4 变压器内所有对外接口接点均引至端子排上，并预留一定数量端子，接引到端子的接点包括：变压器超温报警、超温跳闸、低压断路器信号、箱变火灾报警信号、高低压门状态信号等。

1.3.5 变压器装设一只油面温度测温装置，以监测变压器油面温度，和温度表接口采用4~20mA。

1.3.6 变压器油位指示采用就地直读式。

1.3.7 变压器绝缘油选用#45 变压器油，满足下列要求：凝点：-45℃

闪电（闭口）不低于：140℃击穿电压不小于：60kV 介质损耗因数（90℃）不大于：0.5% 水分：<15ppm 变压器油密度：0.9kg/l其余参数按照国标执行。

1.3.8 变压器承受短路的能力：变压器可以承受低压侧出口三相短路，

高压侧母线为无穷大电源供给的短路电流。变压器在各分接头位置时，可以承受线端突发短路的动、热稳定电流的冲击。

1.3.9 事故过负荷能力满足

GB/T15164《油浸式变压器负载导则》和DL/T572《电力变压器运行规程》的要求。

1.3.10变压器允许短时间过载能力应满足相关标准要求(正常寿命，过载前已带满负荷、环境温度40℃)。

2 本厂组合箱式变压器主要设备功能如下：

2.1高压侧负荷开关二工位油浸式负荷开关，负荷开关为二位置结构，以变压器油为绝缘和灭弧介质，弹簧储能、三相联动，高压侧负荷开关需上传位置信号，厂家应将信号接至箱变外传信号端子排上。

2.2插入式熔断器

2.2.1熔断器的电流强度是按变压器突然投入时的励磁涌流不损伤熔断器考虑，变压器的励磁涌流通过熔断器产生的热效应可按10~20）倍的变压器满载电流持续0.1s计算。

2.2.2 高压室在线路不停电情况下，通过低压断路器切除发电电源后，可以开断负荷开关，再操作变压器分接开关。

2.2.3 熔断器在低压断路器前端发生三相或单相短路时可靠动作,在低压断路器下口至逆变器输出电缆终端范围内发生三相或单相短路时与箱变低压侧断路器及升压站内的35kV真空断路器正确配合、可靠动作。

2.3 避雷器：

2.3.1 箱变高压侧设有避雷器，避雷器为氧化锌无间隙型。避雷器可靠密封以便和外界的潮气以及氧气隔绝。内部部件的结构使内部电晕减少到最小，并保证减少和复合绝缘装置外部污物的导电层发生电容耦合。

2.3.3 避雷器可以承受在运行中产生的应力，并且不会导致损坏或过热击穿。

2.3.4 避雷器装有放电计数器。

2.3.5 避雷器可在额定电压下承受20次动作负载试验。幅值为避雷器的标称放电电流。

2.4 35kV侧高压接线端子充分考虑到三芯电缆的出线,电缆接于旁边电缆分支箱为方便多台箱变高压侧出线组合成一回集电线路时的电缆连接。同时避免因单台变压器的检修及定检工作，而造成一整条光伏进线停电的趋势从来提高发电效率。

2.5 带电指示器：高压室内配带电指示器，以指示高压室内是否带电，并控制高压室内门上的电磁锁，以确保高压室带电时内门无法打开。

2.6 低压侧元件主断路器该元件为抽出式断路器，其技术特性应符合GB要求。

（1）额定电压：400V

（2）额定耐受电压：1000V

（3）额定电流：1250A

（4）额定短时耐受电流及时间：50kA，1s

（5）低压断路器可实现速断、单相接地等保护功能。

（6）低压断路器分合状态应有信号上传。

（7）低压断路器脱扣线圈预留3个控制接点。

（8）低压断路器具有远方操作功能。

低压断路器具备就地和远方控制功能。留有远方控制接口；设有就地/远方转换开关，开关能提供就地/远方位置输出接点，接点为无源干接点，容量为 AC220V，5A；留有提供给远方的位置信号、故障告警（通

过具有保护功能的智能电子脱扣器）信号及其他用于反映开关状态的信号等无源干接点，容量为AC220V，5A；低压断路器的全部位置接点均引至二次端子排上，至少4开4闭，容量AC220V，5A。低压断路器具备就地防跳功能。以上接点和设备的内容和数量满足工程要求，并在端子排留有合闸跳闸指令输入接口。

注：详情参见江苏常熟开关厂家说明书

2.7 箱变辅助电源系统：

（1）低压侧配置一台变比为0.318/0.38kV干式三相变压器、容量为3kVA；辅助变压器用于给低压侧配电箱供电，变压器电源侧开关采用分断能力不小于35KA的塑壳断路器；

（2）低压侧配置一个小型配电箱，一个内置 4只220V 微型断路器（63 In=6A 2只，63 In=10A 2只），2只插座（1只三相），并预留扩展空间。箱变检修、照明、加热电源由此引出。

2.8 低压侧每分支设置电流互感器用来提供二次电流给电流表计和后台，便于随时监控箱变运行工况。

2.9 箱变低压侧每分支设三只电流表和三只电压表。

2.10 低压侧加装浪涌保护器。

2.11 智能监控单元：A

每台箱变的低压开关柜内设置一台箱变智能监测装置，以便采集箱变内的各种电气量参数和非电气量参数，通过RCS-9794装置上传后台以满足综合自动化系统的“四遥”功能

3. 变压器并列运行的条件

1.接线组别相同，相位相同；

2.电压变比相等；

3.短路电压差不大于10%；

4.容量比不超过3:1 。

4 每15天应对变压器巡视一次，其巡视内容如下：

4.1检查变压器本体清洁无损坏，现场清洁无杂物。

4.2 检查变压器门锁是否完好，变压器门是否严密。

4.3检查变压器油位是否正常。

4.5检查无载调压分接开关是否在适当位置

4.6 检查箱式变压器压力释放阀是否完好，并查看压力表是否完好。

4.7检查箱式变压器压力表中压力是否在正常范围内，若压力过高，则需排压。

4.8 检查箱式变压器油温是否正常，能否与后台相对应。

4.9 检查箱式变压器主、辅设备是否漏油、渗油。

4.10 检查箱式变压器测控装置是否运行正常。

4.11 检查变压器外壳接地连接是否完整良好。

4.12 检查箱式变压器低压侧母排有无松松发热变色现象。

4.13 检查箱式变压器低压侧三个电压表计位置是否在同一位置以确认三相电压是否平衡，并旋转切换开关查看表计是否正常。

4.14 检查箱式变压器低压侧三个电流表计位置是否在同一位置以确认三相电流是否平衡。

4.15 检查箱式变压器低压侧二次回路电源空开是否正常。

4.16 检查箱式变压器室内有无积水、凝露。

4.17 检查二次回路保险有无烧毁现象。

4.18 检查高压电缆头有无破损、松动现象。

4.19 检查高压套管有无破损油污现象。

4.20 检查箱式变压器声音是否异常。

4.21 检查烟雾报警器是否正常。

4.22 检查箱式变压器避雷器放电计数器是否正常。

4.23 检查箱式变压器高压侧带电显示器是否正常。

4.24 检查二次回路接线是否松动、掉落现象。

4.25 检查箱式变压器低压侧断路器智能控制器是否正常，其定值是否正确（长延时动作电流1600A动作时间60s；短延时动作电流4800A动作时间0.1s;速断动作电流8000A）

4.26 检查电流互感器是否破裂。

4.27 检查行程开关是否正常。

4.28 检查高压电缆有无放电现象。

4.29 检查高压电缆接地线是否牢固可靠。

4.30 检查箱式变压器低压侧断路器分、合闸指示灯与实际位置是否一致。

4.31 检查箱式变压器低压断路器是否正常分合。

4.32检查箱式变压器储能指示是否正常。

4.33 检查箱式变压器浪涌保护器是否动作。

5 检修周期

1）大修周期

a)变压器安装运行五年应吊芯进行大修，以后每隔十年大修一次。

b)根据历年试验数据的色谱分析无显变化时可根据状态检修条例由厂总工或厂专业会议确定吊罩大修检查的期限。

c)运行中的变压器发现异常情况，或预防性试验判明内部有故障时应及时进行大修。

2）小修周期

a)台式变压器小修每年1次～2次。

b)运行中发现缺陷时，可计划外停电检修。

5.3 检修项目

1)大修项目

a)拆卸各附件吊芯或吊罩。

b)绕组、引线及绝缘瓷瓶装置的检修。

c)散热片、阀门及管道等附属设备的清扫检修。

d)必要时变压器的干燥处理。

e)全部密封垫的更换和组件试漏。

f)绝缘瓷瓶清扫检查。

g)变压器的油处理。

h)进行规定的测量及预防性试验。

i)消缺工作。

2)小修项目

a)检查并消除已发现的缺陷。

b)清扫套管并检查套管有无破损和放电痕迹，引出线接头是否有过热变色现象。

c)检查油位计，必要时变压器本体加油。

d)检查各部密封胶垫，处理渗漏油。

e)检查冷却装置有无渗漏油现象。。

f)清除压力释放阀阀盖内的灰尘等杂物。

h)油箱及附件的清扫、检修，必要时进行补漆。

i)按规定要求进行测量和试验。

5.4 检修工艺

1)检修前准备

a）了解变压器在运行中所发现的缺陷和异常（事故）情况，出口短路的次数和情况。

b）变压器上次大修的技术资料和技术档案。

c）了解变压器的运行状况（负荷、温度、有载分接开关的切次数和其他附属装置的运行情况）。

d）查阅变压器的原试验记录（包括油的简化分析和色谱），了解变压器的绝缘状况。

e）查明漏油部位（并作出标记）及外部缺陷。

f）进行大修前的本体和油的分析试验，确定检修时的附加项目（如干燥、油处理等）。

5.5质量要求

1)器身检修

a)应全面检查器身的完整性，有无缺陷存在（如过热、弧痕、松动、线圈变形、开关接点变色等）。对异常情况要查找原因并进行检修处理，同时要作好记录。

b)器身暴露在空气中的时间（从开始抽油至开始注油止，放完油的时间越短越好）相对湿度≤65%—16小时，相对湿度≤75%—12小时，当器身温度低于周围气温时，宜将变压器加热，一般高出10℃。

c)器身检查时，场地周围应清洁，并应有防尘措施。

d)检查工作应由专人进行，不得携带与工作无关的物件，应着专用工作服和软底鞋，戴清洁手套（防汗），禁止用手接触线圈与绝缘物，寒冷天气应戴口罩。

e)油箱底应保持洁净无杂质。

4.2.6变压器大修后的交接验收

变压器在大修竣工后，应及时清理现场、整理记录、资料、图纸、清退材料，进行核算提交竣工、验收报告，并提请有关部门组织有关单位、维修部门、高压试验、油样化验、继保、运行、计量等单位进行现场验收工作。

35KV高压开关柜

第一章高压开关柜概述

一、基本概念

1.开关柜（又称成套开关或成套配电装置）:它是以断路器为主的电气设备；是指生产厂家根据电气一次主接线图的要求，将有关的高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器）以及母线、载流导体、

绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。

2.高压开关设备：主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结（母线）、外壳、支持件等组成的总称。

3.开关柜防护要求中的“五防”：防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地刀闸、防止带接地刀闸分合断路器、防止误入带电间隔。

4.防护等级:外壳、隔板及其他部分防止人体接近带电部分和触及运动部件以及防止外部物体侵入内部设备的保护程度。

二、开关柜的主要特点：

1.有一、二次方案,这是开关柜具体的功能标志,包括电能汇集、分配、计量和保护功能电气线路。一个开关柜有一个确定的主回路(一次回路)方案和一个辅助回路(二次回路)方案，当一个开关柜的主方案不能实现时可以用几个单元方案来组合而成。

2.开关柜具有一定的操作程序及机械或电气联锁机构，实践证明:无“五防”功能或“五防功能不全”是造成电力事故的主要原因。

3.具有接地的金属外壳，其外壳有支承和防护作用.因此要求它应具有足够的机械强度和刚度，保证装置的稳固性,当柜内产生故障时,不会出现变形,折断等外部效应。同时也可以防止人体接近带电部分和触及运动部件，防止外界因素对内部设施的影响;以及防止设备受到意外的冲击。

4.具有抑制内部故障的功能，

“内部故障”是指开关柜内部电弧短路引起的故障，一旦发生内部故障要求把电弧故障限制在隔室以内。

三﹑高压开关柜正常使用条件：

1.环境温度:周围空气温度不超过40℃(上限)，一般地区为-5℃(下限)，严寒地区可以为-15 ℃。环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面, 过高的温度,也会使柜内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏。

2.海拔高度:一般不超过1000米.对于安装在海拔高于1000米处的设备,外绝缘的绝缘水平应将所要求的绝缘耐受电压乘以修正系数Ka[ka=1÷(1.1-H×10-4)]来决定。由于高海拔地区空气稀薄,电器的外绝缘易击穿,所以采用加强绝缘型电器，加大空气绝缘距离，或在开关柜内增加绝缘防护措施。

第二章高压开关柜组成及分类

一、开关柜的组成：

开关柜应满足GB3906-1991《3-35kV交流金属封闭开关设备》标准的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。

柜体的材料:

1)冷扎钢板或角钢(用于焊接柜);

2)敷铝锌钢板或镀锌钢板(用于组装柜).

3)不锈钢板(不导磁性).

4)铝板((不导磁性).

柜体的功能单元：

1)主母线室(一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构)

2)断路器室

3)电缆室

4)继电器和仪表室

5)柜顶小母线室

6)二次端子室

柜内电器元件：

1.柜内常用一次电器元件（主回路设备）常见的有如下设备：

1)电流互感器简称CT

2)电压互感器简称PT

3)接地开关

4)避雷器(阻容吸收器；单相型、组合型)

5)隔离开关

6)高压断路器（真空型(Z)、SF6型(L)）

7) )高压熔断器

8）高压带电显示器

10)绝缘件[穿墙套管、触头盒、绝缘子、绝缘热缩(冷缩)护套]

11)主母线和分支母线

12)高压电抗器[串联型和起动电机型]

13)负荷开关