大型光伏发电站电气设备安装与调试研究

韩庆山

【摘要】为了保障大型光伏发电站的正常运转，保证供电的稳定性，应该根据相关标准，加强站内逆变器、光伏板、电力电缆、隔离开关等电气设备的安装与调试，确保其功能正常。

【关键词】大型光伏发电站;电气设备;安装;调试

大型光伏发电站的核心技术为光伏发电技术，在这项技术中，以超级硅为原料制成的单晶、多晶硅电池组成光伏组件，大量光伏组件组成光伏方阵，方阵中的电池单体会由于阳光照射发生光电效应，产生电流、电压，这些电流电压经由电缆被传输到汇流箱，并在逆变器中从直流电转换为交流电，再通过变压器进入电网，输送给用电需求户[1]。为了保障整个光伏发电系统的正常运转，必须做好大型光伏发电站电气设备安装与调试工作。

1.大型光伏发电站电气设备的安装

1.1逆变器的安装

逆变器是大型光伏发电站中的关键性电气设备，具有将直流电转换为交流电的功能，在整个光伏发电系统中发挥着重要作用。在安装逆变器工作前，应该做好准备工作，清理施工现场，保证现场环境整洁、光照良好、交通通畅，便于安装施工操作的进行。而且，考虑到逆变器安装需要以盘柜作为支撑工具，所以，应该根据逆变器的尺寸、体积、质量，安装盘柜，使用稳定性好的管架结构，打造稳固的安装平台，确保平台处于同一水平面，防止设备跌落[2]。为了保障施工安全，应该加强对于施工现场人员、设备的控制，接受安全员的现场监督。

1.2光伏板的安装

光伏组件是大型光伏发电站中实现光能到直流电转化的电气设备，其主要原材料为半导体硅晶体制作而成的光伏电池组。由于光伏发电需要获取足够的太阳能，所以光伏电池组必须安装在采光位置好的区域，而且，为了保证设备安装的稳定性，应该加强对于高度、倾斜度等要素的控制，确保整个平稳坚固，但同时，为了优化采光，应该采用可调节的支架，并且保证支架的平稳性，确保光伏板在穩定状态下作业。

1.3电力电缆的安装

电力电缆是电力传输的载体，在大型光伏发电站中，安装电力电缆是一个直接关系到发电质量与供电品质的项目。在安装电力电缆前，首先，工作人员应该全面探讨施工设计图纸，检查设计图是否与施工现场相符合，检查电缆的型号、直径、材质等是否满足设计要求，然后再进行质量审核，确保电缆产品拥有出厂合格证、质量检测证书，检查电路芯线是否正常，经检测合格后，投入使用。在电缆敷设时，应该确保施工温度高于0℃，户外施工时，为防止电缆受潮，于电缆端口处增设罩头装置。

1.4隔离开关的安装

安装隔离开关是一项技术难度较高的操作，应该确保隔离开关拥有较强的可操控性，确保经由设备的额定电流、短路电流处于合理范围内，从而保障电流的动稳定性和热稳定性，确保操控设施与连杆传动装置运动时无间隙和框量。隔离开关可安装于多种位置，比如说断路器的电源侧面，或者是分支线的T接处，或者是电缆与架空线连接的地方，或者是架空线与用户电源电缆的交叉点。在安装时，加强对于按压力度的控制，因为如果用力过大，齿轮会不贴合，导致电流不同步，而且，应该不时往动静头涂抹润滑油，以防其卡涩，不时检查动静头接触情况，以防产生电弧。

2.大型光伏发电站电气设备的调试

2.1逆变器的调试

逆变器的调试主要按照以下流程进行：①连通装置，检测送电后，电源供电是否稳定，在判断是否需要并网时，关闭逆变器电网一侧开关，观察逆变器运行状态后作出决定;②调试逆变器时，动态监测电气设备直流电压的变化，如果能并网，合并逆变器直流一侧的两个输入断路器，完成虚拟并网的过程，然后空开逆变器交流一侧，评估逆变器能否在低功率状态下正常运行;③将与汇流箱连接的直流空开关闭，使逆变器处于大功率状态下运行，监测其运行状态;④对逆变器进行一些基本的测试，比如说开关机、启动、紧急停止等，确保其功能正常[3]。逆变器直流正、负极电缆及交流柜电缆色标及标示牌明显、清晰。

2.2光伏板的调试

光伏板的调试相对简单，重点内容在于测量光伏板处于正常光照工作环境下的开路电压，如若测得数值不低于4V 为正常。此外，业主单位应该委托权威检测机构对对光伏变电站中的光伏板进行到货和安装抽样检测，样本数不低于光伏板总数的1%。光伏方阵支架方位和倾角应符合设计要求;跟踪机械转轴灵活;支架防腐良好;光伏方阵输出端与支撑结构间的绝缘电阻应符合设计规定。

2.3电力电缆的调试

在大型光伏发电站中，光伏区的电力电缆一般采用直埋，升压站采用电缆井，在调试前，做好准备工作，检查电缆表面是否洁净，检查是否有绝缘体裸露、接头处有流胶、接头处过热等异常情况，确保电缆表面安全后，再进行调试工作，主要工作内容为测量绝径电阻数值。为了保障电力电缆调试工作的额安全进行，发电站每年应该派遣祖安人看管、修补标桩、盖板等设施，以防触电。光伏方阵电缆规格和敷设路径应符合设计规定，电缆按有关要求试验合格，记录齐全;电缆敷设符合设计和规范规定，且排放整齐、绑扎牢固，标识齐全、清晰、防火封堵严密;直埋电缆有走向标志。

2.4隔离开关的调试

在进行隔离开关的调试时，应该秉承着着慢速合闸、开闸的原则，首次启动隔离开关，期间观察隔离开关的侧刀是否与触头完全咬合，咬合深度是否合理，是否大于等于触头的90%，且小于限制，以防咬间隙间隔为好。如果发现隔离开关侧刀与触头咬合深度不合理，可通过调节开关螺丝的方式，调整连杆的旋转角度，调节连接及连杆长度，从而改变触刀的深度，使之处于标准范围。按照隔离开关咬合深度标准，在侧刀与触头接触表面宽度小于等于50mm 时，接触深度应小于等于4mm;在二者接触面宽度大于等于60mm 时，接触深度应小于等于6mm，以确保隔离开关操作的安全性[4]。

2.5电气系统各项试验和调试按规定要求全部完成，试验结果符合GB 50150及厂家技术标准的规定，调试报告齐全、规范，结论明确;

2.6继电保护和自动装置按设计全部投入，无误动和拒动现象;继电保护和自动装置已按整定值通知单完成设置;所有电气设备盘、柜上的设备名称、编号齐全;二次线接线端子及各种电缆头上均挂有清晰标牌;

2.7全场防雷及过电压保护设施齐全、投用正常，接地电阻值符合设计要求。试验报告规范;

2.8有关电网安全的保护、自动装置、远动通信已按电网管理、调度部门的要求完成试验;

2.9计算机监控系统各项功能均能正常投用，验收签证齐全，能满足安全稳定运行的要求;

2.10各类盘、屏安装固定方式符合设计，盘、屏正面及背面均有名称、编号;盘、屏内部元件和装置的规格、型号符合设计，二次配线整齐，标识清晰。

3.并网前应调试完成：

（1） 项目高压集电线路调试已经完成，保护定值已经输入无误，站内高压开关一次试验已经完成。

（2） 站内微机监控系统已经带电试运，自动化、通讯设备均已验收合格，各级调度自动化通道验收完好。

（3） UPS直流控制系统试验已经完成。

（4） 站内高压系统、方阵箱式变压器一次试验已经完成。

（5） 高压集电线开关，保护带开关传动试验已经完成，定值输入无误。

（6） 逆变器控制电源开关和汇流箱保险应无异常。

（7） 方阵中各逆变器直流开关应无异常。

（8） 试验人员应准备好有关图纸、资料、试验记录表格以备查用。

（9） 确认二次电流回路无开路，二次电压回路无短路现象。

4.安全注意事项、措施及组织机构

参加并网启动的所有工作人员应严格执行现场有关安全规定，确保并网启动工作安全可靠地进行。

各带电设备应有明显的标志牌和警告牌。非作业人员禁止进入作业现场。

如在并网启动过程中发现异常情况，应及时调整，并立即汇报指挥人员。

所有安全工器具必须经过试验并合格方可使用。

并网启动全过程均应有各专业人员在岗，以确保设备运行的安全。

说明：

所有参加工作的人员应听从指挥，严禁违章操作和无令操作。

试验现场应备有充足完好的消防设施设备及通讯设备。

不属于本次投运范围内的设备严禁操作。

投运过程中的所有一次设备均应由安装及操作运行人员负责进行监视、监听，检查接触是否良好、温度是否过高、有无放电异常声等。若遇有异常现象，应立即报告总指挥。如情况紧急，当事人可根据具体情况，按安全规程的有关规定以及本措施的要求，做紧急处理，处理后应立即报告总指挥。

在并网启动的具体操作过程中加强监护，每项操作一人操作，一人监护，防止事故的发生。

送、停电的投运工作由投运总指挥统一发令，投运操作完毕后，由运行值班人员向调度汇报，安装调试单位对整个过程进行检查监督，如操作过程中出现问题，应立即上报投运总指挥，由投运总指挥根据情况下达处理命令。

5.结语

电力能源是我国工业生产以及居民生活中应用最为广泛的一种能源形式，随着社会的发展，电力能源需求量逐渐增加，人们对于电力供应的稳定性要求也在逐步提升。大型光伏发电站电气设备的安装与调试，是保证光伏发电系统正常工作的基础，在这一过程中，工作人员应以IEC、UC等技术标准规范为依据，结合工程实际情况，合理安装电气设备，并做好调试工作，确保逆变器、箱式变、并网电源等正常运转，从而保障稳定供电。

【参考文献】

[1]张昌坤.基于变电电气设备安装调试及运行维护技术的探讨[J].内燃机与配件，2018（06）：181-182.

[2]陈蕾.浅谈智能化变电站电气设备在实际应用中的安装与调试[J].绿色环保建材，2017（12）：222.

[3]付占敏，李宏健，王莎莎，于磊.电气设备控制系统安装调试的技术要点[J].电子技术与软件工程，2017（15）：243.

[4]李海峰.試论如何加强变电站电气设备安装及调试项目进度管控[J].科技创新导报，2017，14（31）：68.