（中國石油西部管道新疆輸油氣分公司,新疆 烏魯木齊 830000）

長輸油氣管道閥室太陽能供電系統(tǒng)的使用和維護(hù)

孫 鵬

（中國石油西部管道新疆輸油氣分公司,新疆 烏魯木齊 830000）

太陽能電源系統(tǒng)可以為經(jīng)過新疆、甘肅等地區(qū)無人值守且無可靠電源的線路截?cái)嚅y室內(nèi)的截?cái)嚅y、儀表、通訊、恒電位儀等設(shè)備供電。解決管道沿線偏僻地區(qū)無發(fā)供市電或者采用市電供電成本太高等困難。同時使油氣管道運(yùn)行更加安全可靠，也是保證閥室內(nèi)自動化設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性及設(shè)備不受供電系統(tǒng)損害的前提。

太陽能電源；長輸管道；線路截?cái)嚅y室

1 太陽能電源系統(tǒng)的概況

（1）太陽能電源系統(tǒng)是一種典型的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，是以太陽電池作為主供電源，由電池方陣、接線箱、控制器、蓄電池、輸出配電柜等組成的獨(dú)立運(yùn)行的直流電源系統(tǒng)，太陽能電源系統(tǒng)為固定安裝，供電可用率99．9%以上，即使在夜間和無日照期間內(nèi)也要求24hi～續(xù)供 。混合太陽能電源系統(tǒng)在獨(dú)立太陽能電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對油機(jī)、市電、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等其他電源系統(tǒng)的控制，其中控制器是太陽能電源系統(tǒng)的核心部分。

（2） 太陽能電源系統(tǒng)控制器

太陽能電源系統(tǒng)控制器是一個綜合控制器，用于控制獨(dú)立的太陽能站或混合供電的電源站，同時也適用于純交流供電的基站電源。目的是為了延長電池壽命、提高電池性能而提供高級、有效的控制系統(tǒng)。

以下主要以雙蘭線成品管道RTU閥室內(nèi)的YPSC2000/+24 電源系統(tǒng)控制器為例。主要特點(diǎn)：可根據(jù)蓄電池溫度，調(diào)整電源系統(tǒng)對蓄電池的浮充電壓，有利于延長電池使用壽命。具有自動強(qiáng)充、均衡充電、測試功能對蓄電池深放電有保護(hù)功能?？刂谱疃嘀亮鶄€太陽能子陣。允許接入兩路交流電，并自動檢測及管理。如果系統(tǒng)接有油機(jī)可自動進(jìn)行定期測試。任何報警信號均可以靈活的連接到用戶自定義的繼電器輸出上。裝有RS-232 接口，可實(shí)現(xiàn)電源系統(tǒng)的本地及遠(yuǎn)端集中監(jiān)控管理，便于無人或少人值守。具有自動自診斷檢查功能。關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)有口令保護(hù)，防止誤操作?？捎涗浭录⑾蝻@示器輸出所儲存的系統(tǒng)信息?？捎涗浵到y(tǒng)運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并通過RS-232 接口傳至上位機(jī)。

2 太陽能電源的使用

2.1 太陽能的充電 太陽能電源初次使用或放一段時間（3個月左右）再使用時，必須先接入市電，利用太陽能內(nèi)部充電電路充電，充電時間為8 h時以上，待蓄電池電壓達(dá)到飽和之后，才可正常使用。但要避免對太陽能的蓄電池過電壓充電，因?yàn)檫^電壓充電會造成蓄電池中的電解液被電解而溢出，縮短蓄電池使用壽命。

2.2 太陽能的放電

2.2.1 避免過度放電 在市電斷電由太陽能電源供電期間，當(dāng)太陽能電源指示燈或蜂鳴器急促閃爍或長鳴時，需立即中止用電，以免耗盡電池能量，導(dǎo)致電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電電壓，造成蓄電池的內(nèi)阻增大或充電電壓過低而降低充電能力，甚至失去再充電的能力。

2.2.2 不定期進(jìn)行放電對于不經(jīng)常停電的地區(qū)，建議每隔一段時間（2～3個月為宜）對太陽能電源進(jìn)行一次人為斷電，讓太陽能單獨(dú)對設(shè)備進(jìn)行供電直至自動關(guān)閉。此時應(yīng)關(guān)閉太陽能電源開關(guān)接通市電，等待1分鐘后再開啟電源。要特別注意太陽能電源避免開關(guān)機(jī)時間間隔太短，否則很容易燒壞機(jī)內(nèi)元件。不定期對太陽能進(jìn)行放電，既可以檢查其供電性能，也能讓蓄電池維持良好的充放電特性，延長使用壽命。

2.2.3 太陽能的負(fù)載不要按照太陽能的額定功率去使用它，不要盲目地將空著的接口都連接上其它電器。一般情況下，在線式太陽能的負(fù)載量應(yīng)該控制在70%～80%，后備式太陽能的負(fù)載應(yīng)該控制在60%～70%，長期滿載狀態(tài)將直接影響太陽能的使用壽命。

3 太陽能電源的日常維護(hù)及技術(shù)保障

3.1 主機(jī)部分的維護(hù)太陽能電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時會引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時，檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。

3.2 電池組部分的維護(hù)雖說儲能電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對電池造成的影響沒有變，日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動，腐蝕現(xiàn)象、檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機(jī)設(shè)備是否正常，從而延長使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的目的，也是電池運(yùn)行規(guī)程中包括的內(nèi)容和進(jìn)行規(guī)則。

3.3 太陽能的故障處理當(dāng)太陽能電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載還是太陽能電源系統(tǒng)；是主機(jī)還是電池組。雖說太陽能主機(jī)有故障自檢功能，但它對面而不對點(diǎn)，對更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障，顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。對主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發(fā)生相同的故障。

3.4 太陽能的電池更換維修后太陽能電源，不可使用新老電池結(jié)合的方式，而應(yīng)全部更換新電池，以免有關(guān)參數(shù)達(dá)不到正常指標(biāo)。新老電池工作狀態(tài)不一致，影響整體壽命。

3.5 大部分太陽能電源都內(nèi)置有防雷擊保護(hù)功能。因此，一定要保證太陽能的有效屏蔽和良好的接地保護(hù)。在接地系統(tǒng)中以接地電阻來表示接地好壞，一般接地電阻小于4Ω較為理想，地線不能隨意延長或搭接，應(yīng)接在臺站避雷器地線上。

3.6 其它太陽能不宜由柴油發(fā)電機(jī)供電，因其頻率經(jīng)常突變不穩(wěn)，影響太陽能的正常運(yùn)行。另外，平時要讓太陽能處于開機(jī)狀態(tài)，盡可能減少開機(jī)和關(guān)機(jī)次數(shù)。

結(jié)語

再好的設(shè)備也有壽命，也會出現(xiàn)各類故障，但維護(hù)工作做的好可以延長壽命，減少故障的發(fā)生，這和人的壽命長短、生老病死是一樣的道理。我們不能因?yàn)楦咧悄?、免維護(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作，預(yù)防在任何時候都是安全運(yùn)行的重要保障。

[1]吳樹濤．太陽能電源工作原理及應(yīng)用[J]．電子工程專輯，2004（8）．

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