استكشاف أخطاء الأخطاء الشائعة وإصلاحها في محطات الطاقة الكهروضوئية: حلول سريعة لمشاكل الوحدة والعاكس والكابلات

في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية (PV)، تعد الوحدات الكهروضوئية والمحولات والكابلات وحدات تشغيل أساسية. بمجرد حدوث خطأ، فإنه لن يؤدي فقط إلى انخفاض كفاءة توليد الطاقة ولكن قد يتسبب أيضًا في تلف المعدات ومخاطر محتملة على السلامة. خاصة بالنسبة لمحطات الطاقة الكهروضوئية الموزعة، يكون معدل الخطأ مرتفعًا نسبيًا بسبب تأثير العوامل البيئية ومعايير التثبيت. تركز هذه المقالة على الأخطاء الشائعة لهذه المكونات الأساسية الثلاثة وتوفر استكشاف الأخطاء وإصلاحها سريعًا وحلولًا مدمجة مع سيناريوهات عملية، مما يساعد موظفي تشغيل وصيانة محطة الطاقة والمالكين على التعامل مع المشكلات بكفاءة وضمان التشغيل المستقر لمحطة الطاقة.

I. أخطاء الوحدة الكهروضوئية: الأسباب الأساسية للانخفاض الحاد في كفاءة توليد الطاقة

الوحدات الكهروضوئية هي المفتاح لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. ترتبط عيوبها في الغالب بالتآكل البيئي، والتركيب غير السليم، وتقادم المعدات، والذي يتجلى بشكل رئيسي في توليد الطاقة غير الطبيعي وتلف المظهر. استكشاف الأخطاء وإصلاحها المحددة والحلول هي كما يلي.

(ط) الخطأ الشائع 1: انخفاض كبير في كفاءة توليد الطاقة بالوحدة

أداء الخطأ: في نفس محطة الطاقة، يكون توليد الطاقة للفرع الذي توجد فيه بعض الوحدات أقل بكثير من وحدات بنفس المواصفات، ويمكن رؤية المناطق المحلية ذات درجة الحرارة العالية على سطح الوحدة من خلال الكشف عن التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

1. أولاً، تحقق من سطح الوحدة: ما إذا كان مغطى بالغبار أو فضلات الطيور أو أوراق الشجر. بعد تنظيف العوائق في الصباح أو المساء، إذا تم استعادة توليد الطاقة، فهي مشكلة انسداد؛ إذا لم يتم تحسينها، انتقل إلى الخطوة التالية.

2. كشف المعلمات الكهربائية للوحدة: استخدم مقياس المشبك DC لقياس تيار الإدخال لكل سلسلة كهروضوئية متصلة بنفس صندوق مجمع التيار المستمر. إذا تجاوز الانحراف الحالي لسلسلة معينة 5%، فمن المحتمل أن يكون هناك خطأ في سلسلة الوحدات تلك.

3. الكشف عن التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء: ركز على التحقق مما إذا كانت الوحدات تحتوي على شقوق مخفية أو تأثيرات نقاط ساخنة. إذا كان هناك كسر زجاجي، أو حرق للألواح الخلفية، أو نقاط محلية عالية الحرارة، فيمكن تحديد الوحدة على أنها غير صالحة.

الحلول:

• التنظيف اليومي: امسحه بقطعة قماش ناعمة جافة أو مبللة، وتجنب المذيبات المسببة للتآكل. اختر الوقت الذي يكون فيه الإشعاع الشمسي أقل من 200 واط/م2 للتنظيف لتجنب تلف الوحدة بسبب الاختلاف المفرط في درجات الحرارة.

• التخلص من الوحدات المعيبة: يمكن إصلاح الأخطاء البسيطة مثل الشقوق المخفية والنقاط الساخنة عن طريق الاتصال بالشركة المصنعة؛ تتطلب الأخطاء الخطيرة مثل كسر الزجاج وحرق الألواح الخلفية والدوائر القصيرة المحلية استبدال الوحدات ذات نفس المواصفات في الوقت المناسب. عند الاستبدال، تأكد من أن إطار الوحدة مؤرض جيدًا بهيكل التركيب، وأن مقاومة التلامس ≥ 4 أوم.

(الثاني) خطأ شائع

أداء الخلل: كسر زجاج الوحدة، وتشوه اللوحة الخلفية، واحتراق صندوق التوصيل وارتخائه، وضعف الاتصال الطرفي.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

1. الفحص البصري: تحقق من مظهر كل وحدة واحدة تلو الأخرى. في حالة وجود تشققات زجاجية، أو انتفاخ/تغير لون اللوحة الخلفية، أو تشوه في صندوق التوصيل، يتم تحديد الخطأ مباشرة.

2. فحص الأسلاك: قم بهز أسلاك التوصيل بلطف بين صندوق التوصيل والأطراف. في حالة وجود ارتخاء أو ارتفاع درجة الحرارة أو تلف الطبقة العازلة، يلزم إجراء مزيد من الكشف.

الحلول:

• تلف المظهر: يمكن حماية الخدوش الطفيفة؛ الأضرار الجسيمة تتطلب الاستبدال المباشر. يتطلب انتفاخ وحرق الألواح الخلفية إيقاف التشغيل الفوري واستبدال الوحدات لمنع مخاطر التسرب.

• الأسلاك غير الطبيعية: أعد ربط المسامير الطرفية، واستبدل أسلاك التوصيل التالفة وصناديق التوصيل، وتأكد من إغلاق صندوق التوصيل جيدًا لتجنب تسرب بخار الماء مما يتسبب في حدوث دوائر قصيرة.

(III) الخطأ الشائع 3: التأريض غير الطبيعي للوحدة

أداء الخطأ: يحدث إنذار التسرب أثناء تشغيل الوحدة، ولا تصل القيمة المقاسة لمقاومة التأريض إلى المستوى القياسي.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها: استخدم أدوات احترافية لاكتشاف مقاومة التلامس بين الإطار المعدني للوحدة وجهاز التأريض. إذا كانت مقاومة التلامس أكبر من 4 أوم، فهذا يعني تأريض غير طبيعي.

الحلول: تنظيف الصدأ والأوساخ عند الاتصال بين إطار الوحدة وهيكل التثبيت، وإعادة ربط مسامير التوصيل؛ في حالة تلف الطبقة المقاومة للتآكل الخاصة بالدعامة، قم بإصلاحها في الوقت المناسب لضمان تأريض ثابت وموثوق.

ثانيا. أعطال العاكس: الأسباب الرئيسية للإغلاق المفاجئ لمحطة توليد الكهرباء 'القلب'

العاكس هو جوهر توصيل النظام الكهروضوئي وشبكة الطاقة، وهو المسؤول عن تحويل طاقة التيار المستمر إلى طاقة تيار متردد. تؤدي أعطالها بشكل مباشر إلى إيقاف تشغيل محطة الطاقة أو توليد طاقة غير طبيعي. وتتركز المشاكل الشائعة في ثلاث فئات: الفشل في البدء، والإخراج غير الطبيعي، والإنذارات المتكررة.

(ط) الخطأ الشائع 1: لا يمكن بدء تشغيل العاكس

أداء الخلل: لا توجد إشارة عرض أو بدء تشغيل بعد التشغيل، أو التعثر مباشرة بعد بدء التشغيل.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

1. فحص مصدر الطاقة والأسلاك: تحقق مما إذا كان جانب الإدخال (جانب التيار المستمر) للعاكس متوقفًا عن التشغيل، وما إذا كان المصهر وقاطع الدائرة في صندوق مجمع التيار المستمر قد تم تعثرهما؛ تحقق مما إذا كانت أسلاك ناقل التيار المستمر فضفاضة وما إذا كانت الأقطاب الموجبة والسالبة معكوسة.

2. فحص البيئة وتبديد الحرارة: تحقق مما إذا كانت بيئة تركيب العاكس بها تهوية سيئة ودرجة حرارة مرتفعة للغاية (تتجاوز 40 درجة مئوية)، وما إذا كانت مروحة التبريد تعمل بشكل طبيعي، وما إذا كان الجزء الداخلي مغبرًا ويسد مجرى الهواء.

3. التحقق من رمز الخطأ: تحقق من رمز الخطأ على شاشة العاكس أو نظام المراقبة، واحكم على نوع الخطأ (مثل الجهد الزائد، أو الجهد المنخفض، أو ارتفاع درجة الحرارة) وفقًا للدليل.

الحلول:

• مشاكل الأسلاك وإمدادات الطاقة: أعد ربط الأسلاك الجانبية للتيار المستمر، وصحح الاتصال العكسي للأقطاب الموجبة والسالبة، واستعيد قاطع الدائرة والمصهر المعطل.

• تبديد الحرارة ومشاكل البيئة: تنظيف الغبار داخل العاكس، أو تركيب مراوح تهوية إضافية أو ضبط موضع التثبيت لتقليل درجة الحرارة المحيطة؛ إذا فشل بدء التشغيل بسبب ارتفاع درجة الحرارة، فأعد التشغيل بعد انخفاض درجة الحرارة إلى المعدل الطبيعي.

• الأخطاء المقابلة للرموز: يتم التعامل معها وفقًا لمتطلبات الدليل. على سبيل المثال، يحتاج الجهد الزائد/الجهد المنخفض إلى فحص جهد الشبكة أو جهد دخل جانب التيار المستمر، والاتصال بالشركة المصنعة للتحقق من الدائرة الداخلية للعاكس.

(II) الخطأ الشائع 2: خرج العاكس غير الطبيعي (طاقة غير مستقرة، فشل اتصال الشبكة)

أداء الخلل: تقلب طاقة خرج العاكس بشكل كبير، انقطاع متكرر عن الشبكة، أو فشل في الاتصال بالشبكة لتوليد الطاقة. يظهر الكشف على جانب الشبكة جهدًا وترددًا غير طبيعيين.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

1. اكتشاف معلمات الشبكة: استخدم مقياسًا متعددًا لقياس الجهد والتردد عند طرف إخراج التيار المتردد للعاكس. إذا تجاوز معيار الاتصال بالشبكة (انحراف الجهد ±7%، انحراف التردد ±0.2 هرتز)، فسيتم تحديده على أنه مشكلة من جانب الشبكة.

2. فحص جانب الوحدة: تحقق مما إذا كانت السلسلة الكهروضوئية الموجودة على جانب التيار المستمر المقابلة للعاكس مسدودة أو معيبة. إذا كان توليد طاقة الوحدة غير طبيعي، فسيؤدي ذلك إلى عدم كفاية طاقة الإدخال للعاكس ويسبب تقلبات الإخراج.

3. الفحص الداخلي للعاكس: تحقق مما إذا كان قاطع الدائرة الجانبية للتيار المتردد وموصل العاكس مرنين وموثوقين، وما إذا كان جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) غير صالح، وما إذا كان المكثف الداخلي قديمًا ومنتفخًا.

الحلول:

• مشاكل جانب الشبكة: اتصل بقسم إمدادات الطاقة لاستكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها، وإعادة تشغيل العاكس بعد عودة معلمات الشبكة إلى وضعها الطبيعي؛ إذا كان الأمر يتعلق بتقلبات الشبكة المحلية، فيمكن تركيب مثبت الجهد.

• المشاكل من جانب الوحدة: إعطاء الأولوية لاستكشاف أخطاء انسداد الوحدة وأخطاءها وإصلاحها، واستعادة تشغيل العاكس بعد إصلاح الوحدات.

• مشاكل العاكس الداخلية: استبدل SPDs غير الصالحة والمكثفات القديمة، وقم بتشديد الأسلاك الجانبية للتيار المتردد؛ إذا لم تتمكن من التعامل معها بنفسك، فاتصل بالشركة المصنعة للعاكس لإجراء الصيانة الاحترافية.

(III) الخطأ الشائع 3: إنذارات العاكس المتكررة وتقصير عمر الخدمة

أداء الخطأ: يحتوي العاكس بشكل مستمر على إنذارات ارتفاع درجة الحرارة والتيار الزائد وخطأ العزل، كما يتسارع عمر المكونات الداخلية بعد التشغيل لفترة طويلة.

خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

1. الفحص اليومي: سجل تردد الإنذار والفترة الزمنية، وقم بتحليلهما مع درجة الحرارة المحيطة وتوليد طاقة الوحدة.

2. الكشف الداخلي: افتح غلاف العاكس، وتحقق مما إذا كانت مروحة التبريد عالقة، وما إذا كانت الخطوط الداخلية مؤكسدة، وما إذا كانت أطراف الأسلاك فضفاضة.

الحلول:

• الصيانة الدورية: قم بتنظيف الغبار الموجود داخل العاكس كل ستة أشهر، وقم بتشحيم أو استبدال مروحة التبريد؛ تشديد جميع أطراف الأسلاك لمنع الأكسدة والتخفيف.

• التعامل مع الإنذار: بالنسبة لإنذارات ارتفاع درجة الحرارة، قم بتعزيز التهوية وتبديد الحرارة؛ بالنسبة لإنذارات خطأ العزل، قم باكتشاف مقاومة العزل لجانب التيار المستمر للعاكس وإصلاح تلف العزل.

ثالثا. أعطال الكابلات: الأعطال الخفية المعرضة لحوادث السلامة

كابلات محطات الطاقة الكهروضوئية هي المسؤولة عن نقل الطاقة الكهربائية، بما في ذلك كابلات التيار المستمر، وكابلات التيار المتردد، وكابلات التحكم. تتميز عيوبها بالإخفاء القوي والصعوبة العالية في استكشاف الأخطاء وإصلاحها. المشاكل الشائعة هي الدوائر القصيرة، والدوائر المفتوحة، وضعف الاتصال، والضرر الناتج عن التقدم في السن.