Процесс генерации электроэнергии с помощью фотоэлектрических систем Общие причины неисправностей и решения

1. Краткое введение в процесс генерации солнечной энергии

Процесс генерации солнечной энергии осуществляется следующим образом: сначала отдельные солнечные панели соединяются последовательно для формирования фотогальванических модулей, а затем модули подключаются параллельно через комбинированные коробки, образуя фотогальванический массив. Солнечная энергия преобразуется в постоянный ток (DC) фотогальваническим массивом, а затем преобразуется в трехфазный переменный ток (AC) через трехфазный инвертор (DC - AC). Затем, с помощью повышающего трансформатора, он преобразуется в переменный ток, соответствующий требованиям общественной электрической сети, и напрямую подключается к общественной электрической сети для использования электрооборудованием и дистанционным управлением.

2. Классификация распространенных операционных неисправностей в генерации солнечной энергии
2.1 Операционные неисправности повышающих станций

Операционные неисправности повышающих станций в основном включают неисправности линий передачи, шин, трансформаторов, высоковольтных выключателей и вспомогательного оборудования, а также неисправности устройств релейной защиты.

2.2 Распространенные операционные неисправности в фотогальванических зонах

Операционные неисправности в фотогальванических зонах чаще всего вызваны нерегулярными строительством и установкой, что приводит к неисправностям солнечных панелей, строк и комбинированных коробок; или неисправностями, вызванными неправильной установкой и настройкой инверторов, а также неисправностями вспомогательного оборудования повышающих трансформаторов; и неисправностями, возникающими из-за недостаточного внимания к инспекции персоналом и невозможности своевременного обнаружения скрытых опасностей.

2.3 Неисправности связи и автоматизации
Неисправности связи и автоматизации могут временно не влиять на генерацию электроэнергии оборудованием, но они создадут неудобства при анализе эксплуатации, обнаружении и устранении дефектов оборудования. Они также могут сделать оборудование недоступным для дистанционного управления, создавая скрытые опасности для безопасного производства. Если их не принимать всерьез, они могут привести к расширению аварий.

2.4 Неисправности, вызванные регионом и окружающей средой

Такие неисправности проявляются в основном следующим образом: оседание оснований из мягких грунтов приводит к деформации оборудования и затруднению его эксплуатации, а недостаточное расстояние безопасности приводит к электрическому заземлению и коротким замыканиям; солевой туман корродирует электрическое оборудование, а испарение водяного пара вызывает блокировку и ухудшение изоляции оборудования; мелкие животные попадают в электрическое оборудование и вызывают короткие замыкания и т.д.

3. Анализ причин распространенных неисправностей

Теоретически, различные аварии и серьезные неисправности можно предотвратить, но на практике аварии по безопасности производства электроэнергии все еще происходят время от времени, и неисправности и дефекты оборудования являются распространенными. Причины следующие:

• На начальной стадии проектирования, особенно в ранних проектах солнечной энергетики, существуют врожденные дефекты. Поскольку процесс генерации солнечной энергии прост и нагляден, строительство часто проводилось в спешке, и не было достаточного опыта для использования в качестве ориентира.

• Спешка в строительстве делает трудным строгое управление техническими вопросами строительных команд, и процессы и стандарты строительства не соответствуют нормам, оставляя скрытые опасности для последующей эксплуатации.

• Нет зрелого механизма операционного контроля, поэтому трудно определить качество поставщиков оборудования, что приводит к низкой надежности и высокой частоте отказов оборудования в эксплуатации.

• Качество персонала не поспевает за развитием. Большинство специалистов по эксплуатации и обслуживанию солнечной энергетики — это новые сотрудники, которые учатся в процессе работы; некоторые предприятия полагаются на старых сотрудников тепловых электростанций, чтобы "обучать новых сотрудников старыми", и новые сотрудники имеют недостатки в анализе эксплуатации, обнаружении аномалий, устранении дефектов и способности к реагированию на аварии.

4. Решения

Технические решения для распространенных операционных неисправностей солнечных электростанций следующие:

• Начать с источника, и на начальной стадии проектирования, разработать полный, детальный, научный и оптимизированный план дизайна, учитывая фактическую ситуацию на месте.

• Усилить управление всей инфраструктурой, строго проверять квалификацию, и уделять особое внимание качеству и стандартам процесса.

• Строго контролировать доступ оборудования и решительно исключать некачественное оборудование.

• Усилить обучение ответственности персонала и развитие технических способностей. Реализация этих 4 пунктов может эффективно снизить частоту распространенных неисправностей.

4.1 Распространенные неисправности и их устранение в повышающих станциях

Неисправности повышающих станций относятся к общим электрическим неисправностям, и принципы и методы их устранения аналогичны для предприятий различных типов генерации электроэнергии. В частности, отключение питания шины и срабатывание защиты линии приведут к потере питания всего объекта для одиночной шины и одиночной линии повышающей станции; для проектов солнечной энергетики, инвертор должен запустить защиту острова и прекратить работу. Операционный и дежурный персонал должны:

• Подтвердить питание завода, проверить вход резервного питания и обеспечить нормальное функционирование систем постоянного тока и связи.

• Проверить действие устройств защиты, уточнить тип действия и проанализировать возможность неисправностей.

• Проверить первичную систему, найти место неисправности, сотрудничать с диспетчером, принять меры безопасности для устранения дефектов и как можно скорее восстановить работу.

4.2 Распространенные неисправности и их причины в фотогальванических зонах

Основные причины операционных неисправностей в фотогальванических зонах следующие:

• Во время строительства инфраструктуры, установка и подключение солнечных панелей не прочны, некоторые соединители не используют специальные соединители, винты в комбинированной коробке не затянуты, и блокировка неполная или низкого качества.

• Установка и настройка оборудования несерьезны и не до конца. Установка, подключение и настройка инверторов и повышающих трансформаторов выполняются различными лицами, и отсутствует единая координация, что приводит к частым неисправностям.

• Неисправности, вызванные региональными экологическими характеристиками, такими как солевой туман на прибрежных отмелях, коррозирующий оборудование, вызывающий загрязнение искровых пробоев кабелей и изоляторов, ухудшение изоляции и короткие замыкания оборудования.

• Неисправности, вызванные длительной эксплуатацией, проявляются в виде ослабления, вызванного вращением и вибрацией оборудования, таких как неисправности вентиляторов охлаждения трансформаторов и инверторов, ослабление фиксации двери сетки трансформатора, и ослабление винтов и рядов контактов комбинированных коробок.

4.3 Предотвращение распространенных неисправностей в эксплуатации солнечной энергетики

Неисправности повышающих станций или оборудования в фотогальванических зонах относятся к электрическим неисправностям оборудования. Для предотвращения необходимо:

• Реализовать требование, чтобы инфраструктура служила производству, и обеспечить качество и отсутствие скрытых опасностей при сдаче в эксплуатацию.

• В эксплуатации активно внедрять технический надзор и заранее принимать превентивные меры в соответствии с характеристиками места.

• Усилить обучение ответственности сотрудников и развитие способностей анализа проблем.

4.4 Феномены и устранение распространенных неисправностей в эксплуатации солнечной энергетики

После нормального ввода в эксплуатацию и пробного запуска оборудования в фотогальванической зоне, трудно обнаруживаемые неисправности часто возникают в секции от солнечных панелей до комбинированных коробок. На начальной стадии нет явных признаков, но продолжается потеря мощности. Можно использовать клещевой амперметр для измерения рабочего тока каждой строки, найти неисправную строку, а затем проверить, является ли это проблемой предохранителя, неисправностью солнечной панели или проблемой, такой как повреждение соединительного кабеля строки, и своевременно устранить ее.

4.4.1 Неисправности комбинированных коробок

Распространенные неисправности комбинированных коробок включают блокировку, неисправности модулей связи, а также нагрев и даже пожар, вызванные ослаблением клемм и винтов. На месте основное действие — это осмотр. Во время "весеннего осмотра" блокировка ремонтируется, и винты клемм комбинированных коробок затягиваются, что в основном решает проблему нагрева летом.
Основное действие на месте — это осмотр. Во время "весеннего осмотра" блокировка ремонтируется, и винты клемм комбинированных коробок затягиваются, что в основном решает проблему нагрева летом.

4.4.2 Неисправности инверторов

Неисправности инверторов часто проявляются в виде остановки и невозможности самозапуска, в основном происходящие на начальной стадии наладки; после периода обкатки большинство из них связаны с проблемами теплоотвода (перегрев), или повреждением аксессуаров и программного обеспечения. Ключ к предотвращению и устранению неисправностей инверторов заключается в ежедневной очистке фильтра, обеспечении теплоотвода, усилении проверки вентиляторов охлаждения и своевременном ремонте и замене при обнаружении аномалий.
Ключ к предотвращению и устранению неисправностей инверторов заключается в ежедневной очистке фильтра, обеспечении теплоотвода, усилении проверки вентиляторов охлаждения и своевременном ремонте и замене при обнаружении аномалий.

4.4.3 Неисправности повышающих трансформаторов

Технология трансформаторов зрела, и частота отказов сухих трансформаторов крайне низка в нормальных условиях. Распространенные неисправности включают неправильную блокировку, приводящую к проникновению мелких животных, неисправности вентиляторов охлаждения и ослабление фиксации сетки корпуса. В прибрежных районах и проектах солнечно-рыболовного комплекса, кабельные головки, кабели и громоотводы высоковольтных выключателей повышающих трансформаторов являются ключевыми объектами проверки. При возникновении неисправности это приведет к остановке всей сборочной линии. Предотвращение и устранение неисправностей повышающих трансформаторов все еще зависит от ежедневного осмотра и своевременного выполнения технического надзора, чтобы предотвратить проблемы заранее.
Предотвращение и устранение неисправностей повышающих трансформаторов все еще зависят от ежедневного осмотра и своевременного выполнения технического надзора, чтобы предотвратить проблемы заранее.