Vad är driftläget för stegupptransformatorn i solcellsenergiförsörjning?

1 Översikt över fotovoltaisk elproduktionsprocess

I mitt dagliga arbete som drift- och underhållstekniker på första linjen stöter jag på en fotovoltaisk elproduktionsprocess som involverar att koppla enskilda solpaneler till fotovoltaiska moduler, vilka sedan parallellkopplas via kombinatorboxar för att bilda en fotovoltaisk matris. Solenergi omvandlas till likström (DC) av fotovoltaiska matrisen, sedan transformeras till trefasväxelström (AC) via en trefasinverterare (DC-AC). Därefter ökar en spänningshöjande transformer spänningen för att matcha kraven i det offentliga elkraftnätet, vilket möjliggör integrering och distribution av elektrisk energi till nätanslutna utrustningar.

2 Klassificering av vanliga fel i fotovoltaisk elproduktion
2.1 Fel vid stationär drift

Under underhåll kan stationära fel kategoriseras som överföringsledningsfel, busbarfel, transformerfel, högspänningsbrytare och hjälpapparatfel, samt reläskyddsfel. Dessa påverkar direkt spänningsomvandling och överföring av elektrisk energi.

2.2 Fel i PV-området

Fel i PV-området orsakas ofta av undermåliga installationsmetoder, såsom problem med solpaneler, strängar och kombinatorboxar på grund av felaktig installation, inverterfel på grund av otillräcklig inrättning, och fel i spänningshöjande transformer och hjälpapparater. Dessutom kan ett bristande tillsyn under inspektioner leda till outredda potentiella risker, vilket förvärrar potentiella fel.

2.3 Kommunikations- och automatiseringsfel

Även om fel i kommunikationssystem och automatiseringsanläggningar inte omedelbart påverkar elproduktionen, hindrar de driftanalys, defektidentifiering och fjärrstyrning, vilket innebär säkerhetsrisker som kan eskalera om de inte hanteras.

2.4 Geografiska och miljömässiga fel

Miljöfaktorer kan orsaka utrustningsdeformation på grund av jordens sänkning, elektriska kortslutningar på grund av otillräckliga säkerhetsavstånd, korrosion på grund av saltnebel, isoleringsförändringar på grund av fuktighet, och kortslutningar orsakade av viltintrång.

3 Grundorsaker till vanliga fel

Teoretiskt sett kan olyckor och stora fel förhindras genom strikt ledning. Men i praktiken förekommer fortfarande elektriska säkerhetsincidenter och utrustningsfel på grund av:

• Designfel i tidiga PV-projekt på grund av skyndsamt utvecklingsarbete och brist på erfarenhet.

• Nedskrämd konstruktionskvalitet på grund av tidspress, vilket leder till undermåligt hantverk och långsiktiga driftsrisker.

• Inget sätt att bedöma utrustnings tillförlitlighet utan omfattande driftprovning, vilket resulterar i användningen av lågkvalitativa komponenter.

• Kompetensbrister bland underhållspersonal, där många är nyrekryterade och beroende av föråldrade utbildningsmetoder, saknar expertis i felidentifiering och nödsituationer.

4 Lösningar

Tekniska strategier för att hantera vanliga fel i PV-kraftverk inkluderar:

• Sträng planering från början för att säkerställa att designerna stämmer överens med platsens specifika förhållanden.

• Omfattande infrastrukturhantering med strikt entreprenörsväljning och kvalitetskontroll.

• Sträng utrustningskvalifikation för att utesluta undermåliga produkter.

• Förbättrade utbildningsprogram för att förbättra personalansvar och teknisk expertis.
  Genomförandet av dessa åtgärder kan betydligt minska förekomsten av fel.

4.1 Hantering av stationära fel

Stationära fel följer standardiserade protokoll för hantering av elektriska fel. Vid busbaravbrott eller linjetripp kan enkelbusbarsstationer uppleva fullständigt stationärt mörker, vilket utlöser öarbeskydd och inverterstopp. Operatörerna måste:

• Säkra hjälpkraft och verifiera reservsystem för DC och kommunikation.

• Analysera skyddsapparaters handlingar för att identifiera feltyper.

• Inspektera primära system, lokalisera fel och samordna med nätoperatörer för säker återställning.

4.2 Orsaker till fel i PV-området

Viktiga faktorer som bidrar till fel i PV-området inkluderar:

• Dåliga installationsmetoder, såsom lös kontakt, undermåliga komponenter och otillräcklig täthet i kombinatorboxar.

• Otillräcklig samordning mellan installations-, kablings- och inrättningsteam för inverterare och transformer.

• Miljödegeneration, särskilt korrosion från kustsaltnebel och isoleringsbrott.

• Nötning och slitage efter långdrivning, inklusive lossning av fläktkomponenter, terminalblock och behållarlås.

4.3 Strategier för felprevention

Preventiva åtgärder för elektriska utrustningsfel inkluderar:

• Att säkerställa att konstruktionskvalitet uppfyller driftstandarder innan överlämnande.

• Proaktiv teknisk övervakning och miljöriskminskning under drift.

• Utbildning av personal för att främja ansvar och analytiska färdigheter.

4.4 Felidentifiering och hantering

Dolda fel mellan solpaneler och kombinatorboxar, som orsakar energiförluster utan uppenbara symtom, kan identifieras genom att använda klamphammare för att mäta strängströmmar. Defekta komponenter, säkringar eller kopplingar ska snabbt bytas ut.

4.4.1 Fel i kombinatorboxar

Vanliga problem inkluderar täthetsproblem, fel i kommunikationsmoduler och överhettning på grund av lös kontakt. Regelbundna inspektioner under vårens underhåll, inklusive omsegladning och återanbringning av kopplingar, kan minska risken för sommaröverhettning.

4.4.2 Inverterfel

Inverterfel, som ofta visar sig som stängningar eller startproblem, är vanliga under den inledande driftperioden. Efter inrättning är överhettning på grund av dålig ventilation eller komponent-/programvarufel typisk. Preventiva åtgärder inkluderar regelbunden rensning av filter och fläktinspektioner.

4.4.3 Fel i spänningshöjande transformer

Modern torrtransformatorer misslyckas sällan, men vanliga problem inkluderar intrång av vilt på grund av dålig täthet, fläktfel och ventillådfel. I kustområden eller hybridprojekt krävs extra uppmärksamhet för kabelförbindelser och överslagsbegränsare för att förhindra samlares linjeavbrott. Felprevention beror på rutinmässiga inspektioner och teknisk övervakning.