Каков режим работы повышающего трансформатора в фотоэлектрическом энергетическом производстве

1 Обзор процесса генерации солнечной энергии

В своей повседневной работе в качестве техника по эксплуатации и обслуживанию на передовой, я сталкиваюсь с процессом генерации солнечной энергии, который включает соединение отдельных солнечных панелей в фотovoltaic модули, которые затем параллельно подключаются через комбинированные коробки, образуя фотovoltaic массив. Солнечная энергия преобразуется в постоянный ток (DC) фотovoltaic массивом, затем преобразуется в трехфазный переменный ток (AC) через трехфазный инвертор (DC-AC). Затем повышающий трансформатор увеличивает напряжение до уровня, соответствующего требованиям общественной электрической сети, что позволяет интегрировать и распределять электроэнергию к оборудованию, подключенному к сети.

2 Классификация типичных неисправностей при эксплуатации солнечной энергетики
2.1 Неисправности подстанции

Во время обслуживания неисправности подстанции можно разделить на неисправности линий передачи, шин, трансформаторов, высоковольтных выключателей и вспомогательного оборудования, а также неисправности устройств релейной защиты. Эти неисправности напрямую влияют на преобразование и передачу электроэнергии.

2.2 Неисправности в зоне PV

Неисправности в зоне PV часто возникают из-за некачественных методов установки, таких как проблемы с солнечными панелями, цепочками и комбинированными коробками из-за неправильной установки, неисправности инверторов из-за недостаточной настройки, а также неисправности вспомогательного оборудования повышающего трансформатора. Кроме того, пропуск при осмотрах может привести к невыявленным потенциальным опасностям, усугубляющим возможные отказы.

2.3 Неисправности связи и автоматизации

Хотя неисправности систем связи и автоматизации могут не сразу влиять на генерацию электроэнергии, они препятствуют операционному анализу, обнаружению дефектов и возможностям дистанционного управления, создавая риски безопасности, которые могут усугубиться, если их не устранить.

2.4 Географические и экологические неисправности

Экологические факторы могут вызывать деформацию оборудования из-за просадки почвы, короткие замыкания из-за недостаточного расстояния между элементами, коррозию из-за солевого тумана, деградацию изоляции из-за влаги, а также короткие замыкания, вызванные вторжением дикой природы.

3 Основные причины типичных неисправностей

Теоретически, аварии и серьезные неисправности можно предотвратить путем строгого управления. Однако на практике случаи электробезопасности и отказы оборудования продолжают происходить из-за:

• Дефекты проектирования ранних проектов PV, связанные с быстрым развитием и отсутствием опыта.

• Снижение качества строительства из-за жестких сроков, что приводит к некачественной работе и долгосрочным операционным рискам.

• Неспособность оценить надежность оборудования без всестороннего операционного тестирования, что приводит к использованию компонентов низкого качества.

• Недостаток навыков среди персонала по обслуживанию, многие из которых являются новыми сотрудниками, полагающимися на устаревшие методы обучения, не имеющими достаточной квалификации для диагностики неисправностей и реагирования на чрезвычайные ситуации.

4 Решения

Технические стратегии для решения типичных неисправностей на солнечных электростанциях включают:

• Строгое планирование на начальном этапе, чтобы обеспечить соответствие дизайна конкретным условиям объекта.

• Комплексное управление инфраструктурой с тщательной проверкой подрядчиков и контролем качества.

• Строгая квалификация оборудования для исключения некачественных продуктов.

• Улучшенные программы обучения для повышения ответственности и технической квалификации персонала.
  Реализация этих мер может значительно снизить частоту возникновения неисправностей.

4.1 Обработка неисправностей подстанции

Обработка неисправностей подстанции следует стандартным протоколам управления электрическими неисправностями. В случае отключения шин или срабатывания защиты линий, однобусовые подстанции могут столкнуться с полным отключением, что активирует защиту от островного режима и отключение инверторов. Операторы должны:

• Обеспечить вспомогательное питание и проверить системы резервного питания постоянного тока и связи.

• Проанализировать действия устройств защиты для идентификации типов неисправностей.

• Проверить основные системы, найти неисправности и координировать восстановление с операторами сети.

4.2 Причины неисправностей в зоне PV

Основные факторы, способствующие неисправностям в зоне PV, включают:

• Некачественные методы установки, такие как слабые соединения, некачественные компоненты и недостаточная герметизация комбинированных коробок.

• Недостаточное взаимодействие между командами по установке, проводке и настройке инверторов и трансформаторов.

• Экологическое разрушение, особенно коррозию из-за морского солевого тумана и разрушение изоляции.

• Износ от длительной эксплуатации, включая ослабление компонентов вентиляторов, клеммных блоков и защелок корпуса.

4.3 Стратегии предотвращения неисправностей

Профилактические меры для предотвращения неисправностей электрического оборудования включают:

• Обеспечение качества строительства, соответствующего операционным стандартам, перед передачей.

• Прогностическое техническое наблюдение и снижение экологических рисков во время эксплуатации.

• Развитие ответственности и аналитических навыков персонала через целевые программы обучения.

4.4 Обнаружение и устранение неисправностей

Скрытые неисправности между солнечными панелями и комбинированными коробками, которые вызывают потерю энергии без явных симптомов, можно обнаружить с помощью клещей для измерения тока цепочек. Неисправные компоненты, предохранители или соединения следует немедленно заменить.

4.4.1 Неисправности комбинированных коробок

Частые проблемы включают нарушения герметичности, неисправности модулей связи и перегрев из-за ослабленных клемм. Регулярные осмотры во время весеннего обслуживания, включающие повторную герметизацию и затяжку соединений, могут снизить риски перегрева летом.

4.4.2 Неисправности инверторов

Неисправности инверторов, часто проявляющиеся в виде отключений или проблем с запуском, распространены в начальный период эксплуатации. После ввода в эксплуатацию перегрев из-за плохой вентиляции или неисправностей компонентов или программного обеспечения является типичным. Профилактические меры включают регулярную очистку фильтров и осмотр вентиляторов.

4.4.3 Неисправности повышающих трансформаторов

Современные сухие трансформаторы редко выходят из строя, но общие проблемы включают проникновение диких животных из-за плохой герметизации, неисправности вентиляторов и отказы замковых клапанов. В прибрежных или гибридных проектах требуется особое внимание к концевым муфтам кабелей и ограничителям перенапряжения, чтобы предотвратить отключения сборных линий. Предотвращение неисправностей зависит от регулярных осмотров и технического мониторинга.