论光伏发电升压变压器的运行方式

孙文艺　林权洪

摘  要：光伏电站，在其电气系统的运行过程中包括多个部分，主要有：高压配电装置、无功补偿、光伏组件、升压变、汇流箱、低压配电装置、逆变器、光伏电站以及集电线路等。光伏电站在设计电气的过程中，应该全面分析四个层面的内容，主要包括：光伏电站集电线路接线方法、光伏升压站的电气主接线模式以及光伏站用电接线设计情况等。

关键词：光伏发电;升压变压器;运行方式

所谓光伏发电，是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制转换器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电升压变压器，作为光伏发电中较为关键的设备，其运行质量关乎发电质量。本文针对光伏发电升压变压器的运行故障以及解决方法展开讨论。

1. 光伏发电站变压器技术方案与设计

现阶段，太阳能光伏发电产业逐渐兴起，我国光伏发电变压器产品的需求不断增长。为了进一步拓展市场份额，提升光伏发电变压器的核心竞争力，相关单位应该按照光伏发电的技术特征进行开发相应的变压器。以下对光伏发电系统进行简单介绍，如图1、图2所示：

按照太阳能光伏发电变压器的特征，太阳能光伏变压器具体可以划分为：10kV级产品和35kV级产品。展开来讲：（1）由于10kV级产品的电压适中，对于绝缘结构处理方便，因此在制作过程中通常以传统型双绕组双分裂结构来进行设计，两组低压线圈轴向分裂，两组高压线圈轴向排布。在浇注时，两组线圈浇注浇注成一个线圈，电气上两组线圈并联统一引出。（2）35kV级产品，电压相对较高，为了确保线圈的电气性能相对良好，例如局部放电量功能、雷电冲击性能等，应该在设计过程中对低压线圈进行特殊结构處理。根据低压线圈结构处理后，高压线圈的段数与层数减少，使得线圈内部的电场分布始终保持均匀状态。其一，优化光伏发电设计，全面掌握现场的基本特征，完善设计方案;其二，强化光伏发电基建管理，严格把控资质审查，对于光伏发电工艺质量加以规范;其三，对光伏发电设备进行严格管控，避免出现不合格的设备产品;其四，提升光伏发电人员的责任教育与技能训练，有效降低故障的发生。

除此之外，对于光伏发电变压器的运行设计步骤为：其一，优化光伏发电设计，全面掌握现场的基本特征，完善设计方案;其二，强化光伏发电基建管理，严格把控资质审查，对于光伏发电工艺质量加以规范;其三，对光伏发电设备进行严格管控，避免出现不合格的设备产品。

2.光伏发电运行过程中常见故障

2.1光伏升压站运行出现故障

升压站故障，出现的常见故障类型有：母线故障、高压开关及附属设备故障、输电线路故障、变压器故障、继电保护装置故障等。

2.2光伏区在实际运行过程存在的故障

由于光伏区的安装缺少专业的指导与合理的规范，导致光伏区极易出现各种故障，如电池板、汇流箱、组串故障、调试不合理故障、人员巡查不及时不到位故障、升压变附属设备故障、逆变器安装故障以及因隐患未及时消除造成的故障。

3.探究解决光伏发电升压变压器运行故障的有效策略

3.1对于光伏发电升压站故障处理策略

光伏发电升压站故障，作为通用电气故障范围中的一种，理应高度重视这一故障的处理。针对光伏来说，应启动逆变器孤岛保护，停运逆变器。光伏发电升压变压器运行人员应该做到：其一，保证光伏电厂的用电，对用电源全面检查;其二，对光伏发电保护动作进行检查保护，明确保护的类型，并对故障加以分析;其三，对一次系统进行全面检查，及时查找故障点，并加强协同调度，完善安全措施，及时消除故障，确保光伏发电升压变压器的稳定运行。

3.2加强光伏运行故障的预防策略

不管是升压站亦或是光伏区设备出现故障，都可以视为电气设备故障的一种类型。针对电气设备可能出现的故障，应该提前做好预防策略：首先，完善基建为生产服务的基本要求，保证电气设备的质量，避免生产中埋下安全隐患;其次，加强电气设备的技术监督，按照生产现场的实际特征，加强防范;最后，强化运行人员的责任意识教育，提升运行人员的分析能力。

3.3光伏发电升压变压器故障与处理策略

其一，对于汇流箱出现的故障，具体表现为：封堵脱落故障、端子故障、通讯模块故障、螺丝松动、接地发热或起火等。处理策略为：加强巡查，修复封堵。对汇流箱端子螺丝加以牢固，确保夏季或者发热情况下不会发生故障。其二，对逆变器故障的处理。具体表现：光伏发电升压变压器直接停运，或者无法自启。这一故障通常在投运初期发生，在磨合期过后，如果发生这种故障，经常表现为散热故障，软件故障，附件损坏故障等。对于逆变器故障的处理与预防，可以加强对滤网的清洁，使逆变器保证正常的散热，并全面检查散热风扇，一旦发现异常现象及时更换修复。其三，升压变压器出现故障。现阶段，光伏发电升压变压器的技术越发成熟，尤其是干式变压器的应用，出现故障的概率较低。常见故障表现为：封堵出现纰漏，散热风扇故障等。故此，光伏人员应该对升压变压器开关电缆投、避雷器以及电缆等设备加强检查，如果发生故障及时处理，确保集电线路的稳定运行。

结束语：

综上所述，对于光伏发电升压变压器运行方式来说，应该对其可能出现的故障进行预防与处理，在光伏发电的日常监督过程中，积极开展巡查与监督工作，确保光伏发电的稳定运行，避免造成不必要的损失。

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