Устранение распространенных неисправностей фотоэлектрических электростанций: быстрые решения проблем с модулем, инвертором и кабелем

В фотоэлектрической (PV) системе производства электроэнергии фотоэлектрические модули, инверторы и кабели являются основными рабочими элементами. Возникновение неисправности не только приведет к снижению эффективности выработки электроэнергии, но также может привести к повреждению оборудования и потенциальной угрозе безопасности. Частота отказов относительно высока, особенно для распределенных фотоэлектрических электростанций, из-за влияния факторов окружающей среды и стандартов установки. В этой статье основное внимание уделяется частым неисправностям этих трех основных компонентов и представлены быстрые способы устранения неполадок и решения в сочетании с практическими сценариями, помогающие эксплуатационному и техническому персоналу электростанции, а также владельцам эффективно решать проблемы и обеспечивать стабильную работу электростанции.

I. Неисправности фотоэлектрических модулей: основные причины резкого снижения эффективности генерации электроэнергии

Фотоэлектрические модули являются ключом к преобразованию солнечной энергии в электрическую. Их неисправности в основном связаны с экологической эрозией, неправильным монтажом и старением оборудования, что проявляется в основном в ненормальной выработке электроэнергии и повреждении внешнего вида. Конкретные способы устранения неполадок и решения приведены ниже.

(I) Распространенная неисправность 1: Значительное снижение эффективности генерации энергии модуля.

Характеристики неисправности: на одной и той же электростанции выработка электроэнергии в ветке, где расположены некоторые модули, намного ниже, чем у модулей той же спецификации, и на поверхности модуля можно увидеть локальные области с высокой температурой с помощью инфракрасного тепловизионного обнаружения.

Шаги по устранению неполадок:

1. Сначала проверьте поверхность модуля: не покрыта ли она пылью, птичьим пометом или листьями. Если после очистки препятствий утром или вечером выработка электроэнергии восстанавливается, это проблема окклюзии; если не улучшилось, перейдите к следующему шагу.

2. Определите электрические параметры модуля: используйте клещи постоянного тока для измерения входного тока каждой фотоэлектрической цепочки, подключенной к одному и тому же блоку сумматора постоянного тока. Если текущее отклонение определенной цепочки превышает 5%, вполне вероятно, что в этой цепочке модулей имеется неисправность.

3. Инфракрасное тепловизионное обнаружение: сосредоточьтесь на проверке наличия в модулях скрытых трещин или эффектов горячих точек. Если есть разбитие стекла, подгорание заднего листа или локальные точки высокой температуры, модуль может быть признан недействительным.

Решения:

• Ежедневная очистка: протирать сухой или влажной мягкой тканью, избегать агрессивных растворителей. Выбирайте время для очистки, когда солнечное излучение ниже 200 Вт/㎡, чтобы избежать повреждения модуля из-за чрезмерной разницы температур.

• Утилизация неисправных модулей. Незначительные неисправности, такие как скрытые трещины и перегревы, можно устранить, обратившись к производителю; серьезные неисправности, такие как разбитие стекла, возгорание заднего листа и локальные короткие замыкания, требуют своевременной замены модулей той же спецификации. При замене убедитесь, что корпус модуля хорошо заземлен с монтажной конструкцией, а сопротивление контактов ≤ 4 Ом.

(II) Общая неисправность

Неисправность: разбитие стекла модуля, деформация задней панели, подгорание и ослабление распределительной коробки, плохой контакт клемм.

Шаги по устранению неполадок:

1. Визуальный осмотр: проверьте внешний вид каждого модуля по одному. Если есть трещины на стекле, вздутие/изменение цвета задней панели или деформация распределительной коробки, неисправность определяется напрямую.

2. Проверка проводки: Аккуратно встряхните соединительные провода между распределительной коробкой и клеммами. При наличии ослабления, перегрева или повреждения изоляционного слоя требуется дальнейшее обнаружение.

Решения:

• Внешний вид повреждений: Небольшие царапины можно защитить; серьезные повреждения требуют прямой замены; вздутие и подгорание заднего листа требуют немедленного отключения и замены модулей во избежание риска утечки.

• Неправильная проводка: повторно затяните клеммные болты, замените поврежденные соединительные провода и распределительные коробки и убедитесь, что распределительная коробка хорошо герметизирована, чтобы избежать проникновения водяного пара, вызывающего короткое замыкание.

(III) Общая неисправность 3: Неправильное заземление модуля.

Неисправность: Во время работы модуля возникает сигнал тревоги об утечке, а измеренное значение сопротивления заземления не соответствует норме.

Действия по устранению неполадок: Используйте профессиональные инструменты для определения контактного сопротивления между металлическим каркасом модуля и заземляющим устройством. Если сопротивление контакта > 4 Ом, это ненормальное заземление.

Решения: Очистите место соединения рамы модуля с монтажной конструкцией от ржавчины и грязи и повторно затяните соединительные болты; при повреждении антикоррозионного покрытия кронштейна своевременно подкрасьте его, чтобы обеспечить прочное и надежное заземление.

II. Неисправности инвертора: основные причины внезапного отключения электростанции «Сердце»

Инвертор — это ядро, соединяющее фотоэлектрическую систему и электросеть, отвечающее за преобразование энергии постоянного тока в мощность переменного тока. Ее неисправности напрямую приводят к остановке электростанции или ненормальной выработке электроэнергии. Общие проблемы сосредоточены в трех категориях: невозможность запуска, ненормальная производительность и частые аварийные сигналы.

(I) Общая ошибка 1: Инвертор не может запуститься

Неисправность в работе: Нет дисплея или сигнала запуска после включения питания или сбой сразу после запуска.

Шаги по устранению неполадок:

1. Проверка электропитания и проводки: проверьте, отключена ли входная сторона (сторона постоянного тока) инвертора, не сработал ли предохранитель и автоматический выключатель распределительной коробки постоянного тока; проверьте, не ослаблена ли проводка шины постоянного тока и не перепутаны ли положительный и отрицательный полюса.

2. Проверка окружающей среды и теплоотвода: проверьте, нет ли в месте установки инвертора плохой вентиляции и чрезмерно высокой температуры (более 40 ℃), нормально ли работает охлаждающий вентилятор, а также нет ли пыли внутри и не блокирует ли воздуховод.

3. Проверка кода неисправности: проверьте код неисправности на дисплее инвертора или в системе мониторинга и определите тип неисправности (например, перенапряжение, пониженное напряжение, перегрев) в соответствии с руководством.

Решения:

• Проблемы с проводкой и источником питания: повторно затяните проводку на стороне постоянного тока, исправьте обратное соединение положительного и отрицательного полюсов и восстановите сработавший автоматический выключатель и предохранитель.

• Проблемы с рассеянием тепла и окружающей средой: Очистите инвертор от пыли, установите дополнительные вентиляторы или отрегулируйте положение установки, чтобы снизить температуру окружающей среды; Если запуск не удался из-за перегрева, перезапустите после того, как температура упадет до нормального диапазона.

• Неисправности, соответствующие кодам: Обработать согласно требованиям руководства. Например, при повышенном/пониженном напряжении необходимо проверить напряжение сети или входное напряжение на стороне постоянного тока и связаться с производителем, чтобы проверить внутреннюю цепь инвертора.

(II) Общая неисправность 2: Ненормальный выходной сигнал инвертора (нестабильная мощность, сбой подключения к сети)

Неисправность в работе: выходная мощность инвертора сильно колеблется, частое отключение от сети или невозможность подключения к сети для выработки электроэнергии. Обнаружение на стороне сети показывает аномальное напряжение и частоту.

Шаги по устранению неполадок:

1. Обнаружение параметров сети: используйте мультиметр для измерения напряжения и частоты на выходной клемме переменного тока инвертора. Если оно превышает стандарт подключения к сети (отклонение напряжения ± 7%, отклонение частоты ± 0,2 Гц), это считается проблемой на стороне сети.

2. Осмотр модуля: проверьте, заблокирована или неисправна фотоэлектрическая цепочка на стороне постоянного тока, соответствующая инвертору. Если выработка мощности модуля ненормальная, это приведет к недостаточной входной мощности инвертора и вызовет колебания выходного сигнала.

3. Внутренняя проверка инвертора: проверьте, являются ли автоматический выключатель и контактор на стороне переменного тока гибкими и надежными, неисправно ли устройство защиты от перенапряжения (SPD), а также не устарел ли внутренний конденсатор и не вздулся ли он.

Решения:

• Проблемы со стороны сети: обратитесь в отдел электроснабжения для устранения неисправностей сети и перезапустите инвертор после того, как параметры сети вернутся в норму; если это локальные колебания в сети, можно установить стабилизатор напряжения.

• Проблемы на стороне модуля: уделите приоритетное внимание устранению неполадок, блокировок и неисправностей модуля, а также восстановите работу инвертора после ремонта модулей.

• Внутренние проблемы инвертора: Замените неправильные УЗИП и устаревшие конденсаторы, а также затяните проводку на стороне переменного тока; если с этим невозможно справиться самостоятельно, обратитесь к производителю инвертора для профессионального обслуживания.

(III) Распространенная неисправность 3: частые аварийные сигналы инвертора и сокращение срока службы.

Характеристики неисправности: инвертор постоянно подает сигналы тревоги о перегреве, перегрузке по току и повреждении изоляции, а старение внутренних компонентов ускоряется после длительной эксплуатации.

Шаги по устранению неполадок:

1. Ежедневный осмотр: записывайте частоту и период времени срабатывания сигнализации и анализируйте их в сочетании с температурой окружающей среды и мощностью модуля.

2. Внутреннее обнаружение: откройте корпус инвертора, проверьте, не застрял ли охлаждающий вентилятор, не окислены ли внутренние линии и не ослаблены ли клеммы проводки.

Решения:

• Регулярное техническое обслуживание: каждые шесть месяцев очищайте инвертор от пыли, смазывайте или заменяйте охлаждающий вентилятор; затяните все клеммы проводки во избежание окисления и ослабления.

• Обработка сигналов тревоги: Для сигналов тревоги перегрева усильте вентиляцию и рассеивание тепла; Для сигналов тревоги о неисправности изоляции определите сопротивление изоляции на стороне постоянного тока инвертора и устраните повреждение изоляции.

III. Неисправности кабеля: скрытые неисправности, которые могут привести к несчастным случаям

Кабели фотоэлектрических электростанций отвечают за передачу электрической энергии, включая кабели постоянного тока, кабели переменного тока и кабели управления. Их неисправности характеризуются сильной скрытностью и высокой сложностью устранения неисправностей. Распространенными проблемами являются короткие замыкания, обрывы цепей, плохой контакт и старение.