Який режим роботи підвищувального трансформатора в сонячній енергетиці

1 Огляд процесу виробництва електроенергії за допомогою сонячних батарей

У своїй повсякденній роботі як технік з операційного та технічного обслуговування на передовій, процес виробництва електроенергії за допомогою сонячних батарей, з яким я стикаюся, включає підключення окремих сонячних панелей до фотovoltaic модулів, які потім паралельно з'єднуються через комбіновані коробки для формування фотovoltaic масиву. Сонячна енергія перетворюється на постійний струм (DC) фотovoltaic масивом, а потім перетворюється на трифазний змінний струм (AC) за допомогою трифазного інвертора (DC-AC). Потім, підвищуючий трансформатор збільшує напругу для відповідності вимогам загальної електромережі, що дозволяє інтеграцію та розподіл електроенергії до приладів, підключених до мережі.

2 Класифікація типових аварій при операційному виробництві електроенергії за допомогою сонячних батарей
2.1 Аварії підстанцій

Під час обслуговування, аварії підстанцій можна поділити на аварії ліній передачі, аварії шин, аварії трансформаторів, аварії високовольтних випливаючих пристроїв та допоміжного обладнання, а також аварії пристроїв реле-заходження. Це безпосередньо впливає на перетворення напруги та передачу електроенергії.

2.2 Аварії в області PV

Аварії в області PV часто виникають через неправильну практику встановлення, такі як проблеми з сонячними панелями, рядами та комбінованими коробками через неправильне встановлення, аварії інверторів через недостатню налагодку, а також аварії допоміжного обладнання підвищуючого трансформатора. Додатково, невідповідність під час перевірок може призвести до невиявлення потенційних загроз, що погіршить можливі аварії.

2.3 Аварії системи зв'язку та автоматизації

Хоча аварії системи зв'язку та автоматизації можуть не впливати негайно на виробництво електроенергії, вони ускладнюють аналіз операцій, виявлення дефектів та можливості віддаленого керування, створюючи ризики безпеки, які можуть посилитися, якщо їх не вирішувати.

2.4 Географічні та екологічні аварії

Екологічні фактори можуть спричинити деформацію обладнання через осадження ґрунту, електричні короткі замикання через недостатні безпечні відстані, корозію через солончу морську воду, деградацію ізоляції через вологість, а також короткі замикання, спричинені вторгненням диких тварин.

3 Кореневі причини типових аварій

Теоретично, аварії та серйозні аварії можна запобігти за допомогою строгого управління. Однак, на практиці, інциденти електробезпеки та аварії обладнання продовжують відбуватися через:

• Дефекти проектування ранніх PV-проектів, спричинені поспішним розвитком та відсутністю досвіду.

• Нижчі стандарти будівництва через стислі терміни, що призводить до низької якості роботи та довгострокових операційних ризиків.

• Неможливість оцінки надійності обладнання без комплексного тестування, що призводить до використання низькоякісних компонентів.

• Брак навичок серед персоналу з обслуговування, багато з яких нові працівники, що залежать від застарілих методів навчання, не маючи достатньої вправності у діагностиці аварій та реагуванні на надзвичайні ситуації.

4 Рішення

Технічні стратегії для вирішення типових аварій на PV-станціях включають:

• Ретельне планування на початку, щоб забезпечити, що дизайн відповідає специфічним умовам місця.

• Комплексне управління інфраструктурою зі строгим контролем якості та відбором підрядників.

• Строга кваліфікація обладнання, щоб виключити низькоякісні продукти.

• Покращення програм навчання для підвищення відповідальності та технічної експертизи персоналу.
  Впровадження цих заходів може значно знизити кількість аварій.

4.1 Обробка аварій підстанцій

Аварії підстанцій слідують стандартним протоколам управління електричними аваріями. У разі відключень шин або відмикань ліній, однобусова підстанція може дістатися повної втрати живлення, що викличе захист острову та відключення інвертора. Оператори повинні:

• Забезпечити допоміжне живлення та перевірити резервні системи DC та зв'язку.

• Аналізувати дії пристроїв захисту для визначення типів аварій.

• Перевіряти основні системи, знаходити аварії та координувати з операторами мережі для безпечного відновлення.

4.2 Причини аварій в області PV

Основні фактори, що спричиняють аварії в області PV, включають:

• Неправильні практики встановлення, такі як розслаблені з'єднання, низькоякісні компоненти та недостатня герметизація комбінованих коробок.

• Неважливість координації між командами встановлення, проводження та налагодження інверторів та трансформаторів.

• Екологічна деградація, особливо корозія від морської солончої води та руйнування ізоляції.

• Истирание от длительной эксплуатации, включая ослабление компонентов вентиляторов, клеммных блоков и замков корпусов.

4.3 Стратегії запобігання аваріям

Профілактичні заходи для аварій електричного обладнання включають:

• Забезпечення того, що якість будівництва відповідає операційним стандартам перед передачею.

• Профілактичний технічний нагляд та зменшення екологічних ризиків під час операцій.

• Розвиток відповідальності та аналітичних навичок персоналу через цілеспрямоване навчання.

4.4 Виявлення та обробка аварій

Приховані аварії між сонячними панелями та комбінованими коробками, які викликають втрату енергії без очевидних симптомів, можна виявити за допомогою кліщівих амперметрів для вимірювання струмів рядів. Неисправные компоненты, предохранители или соединения следует немедленно заменить.

4.4.1 Аварії комбінованих коробок

Поширені проблеми включають порушення герметизації, аварії модулів зв'язку та перегрівання через розслаблені клеми. Регулярні перевірки під час весняного обслуговування, включаючи повторну герметизацію та затягування з'єднань, можуть знизити ризики перегріву влітку.

4.4.2 Аварії інверторів

Аварії інверторів, які часто проявляються як відключення або проблеми з запуском, поширені під час початкової операції. Після налагодження, перегрівання через погану вентиляцію або аварії компонентів/програмного забезпечення є типовим. Превентивні заходи включають регулярне чищення фільтрів та перевірку вентиляторів.

4.4.3 Аварії підвищуючих трансформаторів

Сучасні сухі трансформатори рідко виходять з ладу, але поширені проблеми включають вторгнення диких тварин через погану герметизацію, аварії вентиляторів та відмови замків клапанів. У прибережних або гібридних проектах, кінцеві частини кабелів та захисні пристрої потребують додаткової уваги, щоб запобігти відмиканню колекторних ліній. Запобігання аваріям залежить від регулярних перевірок та технічного моніторингу.