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編者按：光伏電站在運(yùn)維過程中由于各種主觀或客觀的因素，如不可抗力的惡劣天氣、設(shè)備性能衰退、材料老化、設(shè)計(jì)選型問題、野蠻施工遺留問題等等導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，從而給電站的發(fā)電量帶來損失，給電站的安全性帶來潛在影響。下文從光伏組件、匯流箱和逆變器3大設(shè)備簡要介紹常見的故障問題。

1.光伏組件掉落

某電站處于西部，一年內(nèi)常伴有異常惡劣天氣，極端大風(fēng)并伴有沙塵，由于異常惡劣天氣的影響，嚴(yán)重危及光伏電站的安全，特別是大風(fēng)引起電池組件的脫落，將造成組件背板破損、組件鋼化玻璃破損及接線盒導(dǎo)線斷裂。組件掉落主要有如下因素：

1）、電站安全生產(chǎn)中存在管理比較粗放、系統(tǒng)性管理不夠、人員素質(zhì)不高、現(xiàn)場管理不到位，設(shè)備日常監(jiān)視、巡視檢查不到位、不徹底，設(shè)備隱患處理不及時(shí)的問題。比如電站組織人員對(duì)光伏區(qū)進(jìn)行除草工作時(shí)發(fā)現(xiàn)組件壓塊松動(dòng)現(xiàn)象，除草過程中已對(duì)光伏區(qū)組件松動(dòng)壓塊進(jìn)行了禁固處理。由于電站組件數(shù)量較多 ，人員緊缺未能及時(shí)組織人員對(duì)電站組件壓塊松動(dòng)情況進(jìn)行專項(xiàng)檢查。

2）、電站組件安裝、固定方式及施工質(zhì)量。西部光伏電站組件安裝方式一般采用36°-37°傾角，組件鋪設(shè)方式采用縱向布置的方式將組件鋪設(shè)在支架上。電站組件固定方式主要是根據(jù)組件鋪設(shè)傾角、鋪設(shè)方式、及電站所在地氣象條件確定。目前電站組件固定方式采用壓塊固定，每個(gè)組件至少需要用四個(gè)壓塊來固定，電站組件為縱向布置，每個(gè)組件長邊框方向各安裝兩個(gè)壓塊，根據(jù)壓塊布置位置的不同，可以將壓塊分為側(cè)壓塊和中壓塊兩種，側(cè)壓塊適用于只有一塊組件邊需要固定的情況，中壓塊適用于左右均有組件需要固定的情況。

壓塊一般采用M6的內(nèi)六角螺栓（螺栓進(jìn)行熱浸鋅處理），和配套的螺母，再配彈簧墊圈和平墊圈將光伏電池組件固定在支架檁條（支架為C型鋼）上。但是由于施工階段，由于導(dǎo)軌長度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求、支架傾斜不平、組件相鄰間距過大，造成螺栓未緊固到位等問題，帶來了潛在的安全隱患，如圖1和圖2所示。

3）、電站所處環(huán)境。西部電站位于荒漠地帶，地勢(shì)平坦，光照充足，氣候干燥，全年多西北風(fēng)，春冬季多大風(fēng)，電站光伏區(qū)四周無防風(fēng)措施，大風(fēng)來襲時(shí)組件無任何保護(hù)措施。

綜上所述，組件安裝時(shí)由于處在一個(gè)傾斜的角度，組件邊框受到應(yīng)力和扭曲力的作用，邊框在力的作用下發(fā)生變形，支架在風(fēng)力的作用發(fā)生整體晃動(dòng)使組件壓塊發(fā)生變形；由于所配套的組件壓塊螺母（未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求）不夠標(biāo)準(zhǔn)，在支架檁條（支架為C型鋼）卡槽中出現(xiàn)歪斜，導(dǎo)致組件在風(fēng)力的作用下使壓塊螺母位置發(fā)生變動(dòng)從支架檁條上脫出，導(dǎo)致組件脫離支架，致使組件掉落受損。

若出現(xiàn)一塊壓塊緊固不到位，一旦出現(xiàn)異常大風(fēng)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)單元支架上安裝的組件整體脫落，組件以固定的傾角縱向平鋪固定在支架上，組件分上下兩列整齊固定在支架上，排列在支架上方組件若發(fā)生脫落事故，在風(fēng)力和重力的作用下對(duì)排列在下方的組件造成損傷，對(duì)光伏電站的影響較大。

關(guān)于組件掉落的防范措施如下：

1）組件固定方式，采用壓塊與抱箍組合的固定方式，對(duì)光伏區(qū)處于迎風(fēng)面（西北風(fēng)）組件陣列，組件邊壓塊加裝U型螺栓或者用雙股2平方毫米鐵絲進(jìn)行綁扎固定，使組件固定更可靠；同時(shí)緊固支架防風(fēng)拉桿，以防支架隨風(fēng)扭動(dòng)。

2）加強(qiáng)電力生產(chǎn)安全管理。電力安全生產(chǎn)要始終堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”的方針，堅(jiān)持以人為本，牢固樹立“責(zé)任重于泰山”的觀念，把安全生產(chǎn)放在各項(xiàng)工作的首位。就是要做到“防微杜漸”、“居安思危，防患于未然”要求把安全管理由過去的問題發(fā)生和事故處理轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)問題和事故預(yù)防，把工作的重點(diǎn)放到預(yù)測(cè)、預(yù)控和預(yù)防上，特別是要把查設(shè)備隱患、建立健全規(guī)章制度等工作落到實(shí)處，從人員、設(shè)備、規(guī)章制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等各方面加強(qiáng)全面的安全管理，落實(shí)各級(jí)人員安全責(zé)任，建立健全安全生產(chǎn)問責(zé)機(jī)制，嚴(yán)格進(jìn)行安全考核和責(zé)任追究，健全和完善安全生產(chǎn)的工作體系。切實(shí)做到責(zé)任到位、措施到位，人員到位，規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)要求，提升電站事故防范工作水平。

3）規(guī)范事故匯報(bào)流程。完善和健全事故應(yīng)急處理機(jī)制，事故發(fā)生后應(yīng)立即將事故情況報(bào)告公司相關(guān)本門及領(lǐng)導(dǎo)，同時(shí)成立事故處理小組并組織召開故障分析會(huì)議，查找故障原因并制定故障處理方案，將故障處理方案報(bào)送公司相關(guān)本門及領(lǐng)導(dǎo)。各崗位人員明確崗位職責(zé)，應(yīng)驗(yàn)收崗位，發(fā)生事故時(shí)迅速查找故障點(diǎn)，將故障設(shè)備進(jìn)行隔離，解除對(duì)人身設(shè)備的威脅，查找事故的原因，消除故障，同時(shí)注意非事故設(shè)備的正常運(yùn)行。

4）加強(qiáng)設(shè)備日常管理。加強(qiáng)設(shè)備日常監(jiān)視、巡視檢查力度，并做好記錄。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，同時(shí)做好事故預(yù)想，結(jié)合站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況，加強(qiáng)設(shè)備排查力度，根據(jù)不同設(shè)備完善設(shè)備巡查內(nèi)容，杜絕避免因巡查不到位致使設(shè)備故障異常的發(fā)生。

2.匯流箱燒毀問題

直流拉弧是電站運(yùn)行中常見問題。主要原因如下：

1）組串匯流接線錯(cuò)誤
發(fā)生該低級(jí)錯(cuò)誤主要為施工期間，存在短路或正負(fù)極性接反。施工時(shí)接完線后需要檢查每一串的極性和電壓，判斷組串開路電壓是否正常。

2）故障電弧燃燒端子
組串正負(fù)極性之間的高壓之間會(huì)產(chǎn)生電弧，組串不發(fā)電時(shí)，電壓表現(xiàn)為開路電壓，一般最高可達(dá)700V以上。光伏組件系統(tǒng)是一種直流電的發(fā)電裝置，其造成的故障電弧稱之為“直流故障電弧”，此與一般交流故障電弧最大不同處在于其沒有相位改變所造成的閑歇性周期現(xiàn)象。換句話說，一旦發(fā)生了直流故障電弧，高熱現(xiàn)象將會(huì)維持直至電源來源消失。由于故障電弧產(chǎn)生的高熱可達(dá)攝氏1,000度以上，因此不僅會(huì)造成周遭的絕緣物質(zhì)分解或碳化而失去絕緣的功效，同時(shí)也容易導(dǎo)致鄰近的物質(zhì)達(dá)到燃點(diǎn)而被點(diǎn)燃起火。故障電弧可能集中在斷路器上的輸入和輸出端、或每一路的接線端子上，若接觸不良很容易造成拉弧，當(dāng)電站某匯流箱長期不工作時(shí)，內(nèi)部斷路器和熔斷器應(yīng)全部斷開。

防范措施和建議：
匯流箱設(shè)備采購時(shí)，必須帶有電弧檢測(cè)及切斷功能。定期對(duì)匯流箱進(jìn)行巡檢，對(duì)接線端子松動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理。發(fā)電現(xiàn)場加強(qiáng)管理，發(fā)電區(qū)域非電站管理人員應(yīng)避免隨意進(jìn)入現(xiàn)場，禁止隨意打開匯流箱蓋板。業(yè)主應(yīng)對(duì)現(xiàn)場安裝安保監(jiān)控設(shè)備，若發(fā)生故障等可以以最快時(shí)間進(jìn)行及時(shí)處理。

3.逆變器問題

逆變器運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的故障報(bào)警有通訊中斷、模塊過溫、風(fēng)速模塊故障、絕緣阻抗過低、電網(wǎng)電壓異常、主板故障等，因故障經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致逆變器自動(dòng)保護(hù)突然停機(jī)，如某逆變器設(shè)備報(bào)警為模塊過溫，設(shè)備保護(hù)停機(jī)。后經(jīng)發(fā)現(xiàn)為逆變器室設(shè)計(jì)不合理，散熱不良，及氣候干燥。

逆變器散熱系統(tǒng)需良好有效，長期高溫運(yùn)行會(huì)對(duì)設(shè)備硬件造成影響，并導(dǎo)致設(shè)備損壞。IGBT模塊軸流風(fēng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)機(jī)軸承老化，出現(xiàn)軸承卡死，軸承潤滑不良，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)異響或停止工作， IGBT模塊過溫會(huì)造成火災(zāi)隱患，而且嚴(yán)重影響發(fā)電量，此時(shí)應(yīng)對(duì)異常的風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換及維修；進(jìn)行風(fēng)機(jī)保養(yǎng)，軸承填充潤滑油，更換損壞的軸承，更換風(fēng)機(jī)軸承時(shí)間早上或者下午進(jìn)行，待發(fā)電峰值低時(shí)，進(jìn)行更換，盡量減少更換停機(jī)過程中的電量損失。

對(duì)于電站運(yùn)維人員，日常應(yīng)加強(qiáng)巡檢力度，利用監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行管控光伏區(qū)設(shè)備運(yùn)行狀況，做到設(shè)備無告警運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理，減少設(shè)備故障損失電量。加強(qiáng)運(yùn)維員業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，能做到設(shè)備出現(xiàn)故障，迅速判斷出故障點(diǎn)及時(shí)處理。通過對(duì)設(shè)備歷史故障進(jìn)行篩查，確定易損故障件名稱，采購易發(fā)生故障元器件作為備品備件，以防出現(xiàn)故障無備件可更換。加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，確保設(shè)備在最佳工作狀態(tài)運(yùn)行。

小結(jié)

光伏電站運(yùn)行周期長達(dá)25年以上，電站的主要設(shè)備如光伏組件、支架、匯流箱、逆變器、電纜、高壓設(shè)備等等都可能因自身或外在的因素發(fā)生故障，運(yùn)維期間應(yīng)對(duì)設(shè)備資產(chǎn)檔案加強(qiáng)管理，做到設(shè)備的銘牌參數(shù)、型號(hào)、供應(yīng)商、設(shè)備的位置、歷史運(yùn)行狀態(tài)和故障記錄、維修和更換記錄都可追溯，電站應(yīng)做好設(shè)備運(yùn)行記錄，因?yàn)閷?duì)于后期新電站設(shè)備的選型將提供有益的參考。對(duì)于故障發(fā)生后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或替換，對(duì)于故障的類型和故障的損失電量應(yīng)做好計(jì)算存檔。對(duì)于經(jīng)常發(fā)生故障的設(shè)備，經(jīng)判斷為設(shè)備選型失誤或設(shè)備質(zhì)量問題的，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，以免影響發(fā)電量。

原標(biāo)題：光伏電站裝上就能運(yùn)行25年？別做夢(mèng)了...