長輸油氣管道閥室太陽能供電系統的使用和維護

（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的使用和維護

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）

太陽能電源系統可以為經過新疆、甘肅等地區無人值守且無可靠電源的線路截斷閥室內的截斷閥、儀表、通訊、恒電位儀等設備供電。解決管道沿線偏僻地區無發供市電或者采用市電供電成本太高等困難。同時使油氣管道運行更加安全可靠，也是保證閥室內自動化設備運行的連續性及設備不受供電系統損害的前提。

太陽能電源；長輸管道；線路截斷閥室

1 太陽能電源系統的概況

（1）太陽能電源系統是一種典型的獨立光伏發電系統，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立運行的直流電源系統，太陽能電源系統為固定安裝，供電可用率99．9%以上，即使在夜間和無日照期間內也要求24hi～續供 。混合太陽能電源系統在獨立太陽能電源系統的基礎上增加了對油機、市電、風力發電機等其他電源系統的控制，其中控制器是太陽能電源系統的核心部分。

（2） 太陽能電源系統控制器

太陽能電源系統控制器是一個綜合控制器，用于控制獨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。

以下主要以雙蘭線成品管道RTU閥室內的YPSC2000/+24 電源系統控制器為例。主要特點：可根據蓄電池溫度，調整電源系統對蓄電池的浮充電壓，有利于延長電池使用壽命。具有自動強充、均衡充電、測試功能對蓄電池深放電有保護功能。控制最多至六個太陽能子陣。允許接入兩路交流電，并自動檢測及管理。如果系統接有油機可自動進行定期測試。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，可實現電源系統的本地及遠端集中監控管理，便于無人或少人值守。具有自動自診斷檢查功能。關鍵運行參數有口令保護，防止誤操作。可記錄事件，并向顯示器輸出所儲存的系統信息。可記錄系統運行的統計數據，并通過RS-232 接口傳至上位機。

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，利用太陽能內部充電電路充電，充電時間為8 h時以上，待蓄電池電壓達到飽和之后，才可正常使用。但要避免對太陽能的蓄電池過電壓充電，因為過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 不定期進行放電對于不經常停電的地區，建議每隔一段時間（2～3個月為宜）對太陽能電源進行一次人為斷電，讓太陽能單獨對設備進行供電直至自動關閉。此時應關閉太陽能電源開關接通市電，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機時間間隔太短，否則很容易燒壞機內元件。不定期對太陽能進行放電，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，在線式太陽能的負載量應該控制在70%～80%，后備式太陽能的負載應該控制在60%～70%，長期滿載狀態將直接影響太陽能的使用壽命。

3 太陽能電源的日常維護及技術保障

3.1 主機部分的維護太陽能電源在正常使用情況下，主機的維護工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，機內的風機會將灰塵帶入機內沉積、當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。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 電池組部分的維護雖說儲能電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，日常維護中需經常檢查的項目有：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；主機設備是否正常，從而延長使用年限；保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運行和人員的安全可靠。這就是電池維護的目的，也是電池運行規程中包括的內容和進行規則。

3.3 太陽能的故障處理當太陽能電池系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是太陽能電源系統；是主機還是電池組。雖說太陽能主機有故障自檢功能，但它對面而不對點，對更換配件很方便，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發生故障，顯示的故障內容則可能有誤。對主機出現擊穿，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合的方式，而應全部更換新電池，以免有關參數達不到正常指標。新老電池工作狀態不一致，影響整體壽命。

3.5 大部分太陽能電源都內置有防雷擊保護功能。因此，一定要保證太陽能的有效屏蔽和良好的接地保護。在接地系統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，應接在臺站避雷器地線上。

3.6 其它太陽能不宜由柴油發電機供電，因其頻率經常突變不穩，影響太陽能的正常運行。另外，平時要讓太陽能處于開機狀態，盡可能減少開機和關機次數。

結語

再好的設備也有壽命，也會出現各類故障，但維護工作做的好可以延長壽命，減少故障的發生，這和人的壽命長短、生老病死是一樣的道理。我們不能因為高智能、免維護而忽略了本應進行的維護工作，預防在任何時候都是安全運行的重要保障。

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

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