曹先贵 王琦 王国权
西安清泰科新能源技术有限公司 陕西省西安市 710077
摘要：光伏发电技术是近年来新兴的一种清洁能源发电技术，再加上可持续发展政策的深入推广，越来越多的光伏电站开始建立、运行。为了保障光伏电站能够安全稳定的运行，在光伏电站运行期间做好电缆和电力设备的预防性试验至关重要。基于此，本文结合实际工程案例分析，对光伏电站电缆及电力设备预防性试验的重要性进行了深入研究。以此仅供相关人士进行交流和参考。
关键词：光伏电站电缆；电力设备；预防性试验
引言：
光伏电站电缆和电力设备预防性试验是指对光伏电站运行期间的电力设备进行及时的检测、检查和试验，从而及时发现电力设备和电缆存在的问题和安全隐患，避免出现较为严重的安全事故。同时预防性试验结果还可以帮助我们更好的掌握设备自身的安装施工的标准，并为光伏电站后续的稳定运行提供一定的数据支持。因此，本文首先简单的介绍一下我国光伏电站的发展现状，随后重点介绍光伏电站电缆和电力设备预防性试验，最后结合实际的工程实例进行分析。
1.我国现阶段光伏电站的发展现状
光伏电站采用的主要原理就是光生伏特效应，利用半导体界面的光生伏特效应将太阳能直接转化为电能，构成发电的整个系统主要包括控制器、逆变器以及太阳能电池板三个设备，该系统具有清洁、资源可再生、节约资源等特点，而且电能的质量较高，可以在短时间内完成工程建设并获得电能。而且我国地域广阔相比于美国、日本、欧洲国家等同纬度国家而言，我国的太阳能资源丰富、储量可达到17000亿吨标准煤/年，这一大优势为我国的光伏发电事业奠定了坚实的基础[1]。光伏发电系统的结构示意图见图一。
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2. 光伏电站电缆和电力设备预防性试验
2.1保护和测控调试
在进行保护和测控调控时，首先需要做好收集图纸、调试大纲等准备工作，了解元件的规格和尺寸之后要对照图纸，并按照图纸对保护装置做好标志，方便在需要检查的时候对关键部位进行检查。检查的重点内容包括：保护屏、控制屏，同时对二次电缆的安装进行规范并检查保护屏内的插件是否有破损；另外还需要对绝缘电路进行检查，尤其是电压回路、直流控制信号回路、保护屏内的电流回路等进行绝缘测试；按照《调试大纲》对机构储能回路、操作回路以及保护装置等进行调试；最后试验电压回路、电流回路并对相位图进行测量。
2.2高压试验
高压试验是光伏电站电缆和电力设备预防性试验中的重要一项，需要严格按照试验标准进行试验，并在最后由专业人员进行复验，整个实验过程需要按照表一中的防护栏安全距离来进行试验活动。
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对于变压器而言，预防实验内容主要包括：绕组的介质损耗因数、铁心绝缘电阻、绕组直流电阻、绕组绝缘电阻、极化系数、电容型套管和电容值、吸收比以及电压比及组别，重点还要进行绕组泄露试验以及交流耐压试验。在进行上述实验时，首先需要做好对各个设备的分析工作，然后准备好安全器具、试验线、电源线以及实验仪器等设备，最后按照先前设计的试验顺序依次试验[2]。
2.3保护元件和仪表调试
对于保护元件的调试首先需要按照图纸标准检查保护装置的外观是否有损伤，并对焊接线的质量以及设备连接线进行检查，其次使用1000V摇表测回路对地电阻进行耐压试验，从而保证逆变电源输出的电压能够一直稳定。之后需要对保护值的输入、整定及修改值进行校验，并对电源保护功能在失电后再上电的情况下进行试验。
仪表调试首先要检查仪表计的外观是否有损坏、之后按照技术规程条件对仪表计的准确度和量程进行调试，如果检验合格，或者是经过调试检验合格后，让检验单位进行检验封装，并在检验证上标注检验结果。
2.4系统保护调试
系统保护调试在整个预防性试验中内容最为复杂，而且重要程度较高，设计的工艺和设备较多。以二次回路为例，首先需要按照施工图纸对二次线路的连接进行检验，之后对电压、电流互感器以及变流器的接线进行检查，其次利用一次侧加电流法对电流回路二次接线进行检查试验，最后要在户外电压互感端箱子处施加电压，在施加电压的情况下对电路回路二次接线以及通气回路进行检查。
3.工程实例分析
3.1工程概况
本文以国内某光伏发电站为例，该光伏发电站主要包括30MW光伏发电系统、35kV开闭站以及站内办公室等建设项目。整个发电站在运行过程中出现过电缆及电缆头故障，严重影响光伏发电站的发电效率，因此该光伏发电站特地聘请了专业试验单位对电缆及电力设备进行试验，在明确故障并及时修护后，光伏电站开始进入正常稳定的运行阶段[3]。
3.2现场检查及事故原因
在对光伏电站电缆及电力设备进行预防性试验后，发现电缆终端头、保护线路、接地刀误合等都有问题。
试验发现电缆终端头被击穿，而且变压器高压侧电缆终端的A相击穿短路，导致保护电路启动，这类问题出现的主要原因是电缆终端头的施工工艺不规范导致的，因此在进行电缆终端头的工艺时需要重点注意以下几点事项:在剥除铜屏蔽层时要切记不要划伤半导体层，并对断开的半导体层中可能出现的毛刺进行平整处理。保护传动实验接线错误是因为电流接地线选线装置的采样入口、跳闸出口接线有错误，其次是因为接地变兼站用保护电流的采样接线有错误，这两类错误是电缆接线错误最常发的原因。电站35kV出线柜设置了接地刀，在进行现场试验时需要断电打开柜门，在整个操作过程中工作人员误合上了接地刀，导致上一级电站调度下令暂停站内实验，之所以会出现误接接地刀的情况，根本原因是变电站内的保护连锁系统不完善，在进行闭合接地刀的操作时，首先需要利用互联网和电气联锁对其进行封闭，从而防止操作人员出现误触的情况[4]。
3.3相关建议
在对光伏电站电缆及电力设备进行预防性试验时，应该选在光伏电站发电量较少的时候对其进行全面排查，其中要重点进行冷缩终端工艺试验和耐压试验。其次为了防止闭锁装置和操作联锁装置失灵，要及时对它们进行排查试验。另外，保护装置如果出现不动作或者误动作等情况时，会对整个光伏电站的运行造成严重影响，因此要特别检查二次线路和继电保护功能，并对继电保护系统进行全面试验排查，消除保护装置误动或者不动作的隐患。
4.结束语
总而言之，为了保护光伏电站能够顺利稳定的进行，及时定期进行光伏电站电缆及电力设备的预防性试验至关重要。本文介绍了光伏电站电缆和电力设备预防性试验，并根据相关工程实例进行分析，有效提高了光伏电站的稳定运行。
参考文献：
[1]殷海霞. 光伏电站电缆及电力设备预防性试验的重要性[J]. 电工技术, 2020, No.517(07):124-125.
[2]刘浩, 杜鹏程, 李涛. 论光伏电站电缆及电力设备预防性试验的重要性[J]. 黑龙江科技信息, 2019, 000(006):161-162.
[3]沈耀耀. 电厂高压电气设备绝缘预防性试验研究[J]. 百科论坛电子杂志, 2020, 000(002):927-928.
[4]贺伟, 邹宇. 一种用于0.4KV配电系统电力运行维护和预防性试验预警系统:, 2020.