長輸油氣管道閥室太陽能供電系統(tǒng)的使用和維護

孫鵬

摘 要：太陽能電源系統(tǒng)可以為經過新疆、甘肅等地區(qū)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(qū)無發(fā)供市電或者采用市電供電成本太高等困難。同時使油氣管道運行更加安全可靠，也是保證閥室內自動化設備運行的連續(xù)性及設備不受供電系統(tǒng)損害的前提。

關鍵詞： 太陽能電源；長輸管道；線路截斷閥室

中圖分類號：TM64 文獻標識碼：A

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立運行的直流電源系統(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也要求24hi～續(xù)供 。混合太陽能電源系統(tǒng)在獨立太陽能電源系統(tǒng)的基礎上增加了對油機、市電、風力發(fā)電機等其他電源系統(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閥室內的YPSC2000/+24 電源系統(tǒng)控制器為例。主要特點：可根據(jù)蓄電池溫度，調整電源系統(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(tǒng)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(xiàn)電源系統(tǒng)的本地及遠端集中監(jiān)控管理，便于無人或少人值守。具有自動自診斷檢查功能。關鍵運行參數(shù)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(tǒng)信息。可記錄系統(tǒng)運行的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，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(qū)，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(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(qū)，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(fā)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(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(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(guī)程中包括的內容和進行規(guī)則。

3.3太陽能的故障處理當太陽能電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應先查明原因，分清是負載還是太陽能電源系統(tǒng)；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(fā)生故障，顯示的故障內容則可能有誤。對主機出現(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合的方式，而應全部更換新電池，以免有關參數(shù)達不到正常指標。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(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)電機供電，因其頻率經常突變不穩(wěn)，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(tài)，盡可能減少開機和關機次數(shù)。

結語

再好的設備也有壽命，也會出現(xiàn)各類故障，但維護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。

參考文獻

[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）.