长输油气管道阀室太阳能供电系统的使用和维护

孙鹏

摘 要：太阳能电源系统可以为经过新疆、甘肃等地区无人值守且无可靠电源的线路截断阀室内的截断阀、仪表、通讯、恒电位仪等设备供电。解决管道沿线偏僻地区无发供市电或者采用市电供电成本太高等困难。同时使油气管道运行更加安全可靠，也是保证阀室内自动化设备运行的连续性及设备不受供电系统损害的前提。

关键词： 太阳能电源；长输管道；线路截断阀室

中图分类号：TM64 文献标识码：A

1 太阳能电源系统的概况

（1）太阳能电源系统是一种典型的独立光伏发电系统，是以太阳电池作为主供电源，由电池方阵、接线箱、控制器、蓄电池、输出配电柜等组成的独立运行的直流电源系统，太阳能电源系统为固定安装，供电可用率99.9%以上，即使在夜间和无日照期间内也要求24hi～续供 。混合太阳能电源系统在独立太阳能电源系统的基础上增加了对油机、市电、风力发电机等其他电源系统的控制，其中控制器是太阳能电源系统的核心部分。

（2） 太阳能电源系统控制器

太阳能电源系统控制器是一个综合控制器，用于控制独立的太阳能站或混合供电的电源站，同时也适用于纯交流供电的基站电源。目的是为了延长电池寿命、提高电池性能而提供高级、有效的控制系统。

以下主要以双兰线成品管道RTU阀室内的YPSC2000/+24 电源系统控制器为例。主要特点：可根据蓄电池温度，调整电源系统对蓄电池的浮充电压，有利于延长电池使用寿命。具有自动强充、均衡充电、测试功能对蓄电池深放电有保护功能。控制最多至六个太阳能子阵。允许接入两路交流电，并自动检测及管理。如果系统接有油机可自动进行定期测试。任何报警信号均可以灵活的连接到用户自定义的继电器输出上。装有RS-232 接口，可实现电源系统的本地及远端集中监控管理，便于无人或少人值守。具有自动自诊断检查功能。关键运行参数有口令保护，防止误操作。可记录事件，并向显示器输出所储存的系统信息。可记录系统运行的统计数据，并通过RS-232 接口传至上位机。

2 太阳能电源的使用

2.1太阳能的充电 太阳能电源初次使用或放一段时间（3个月左右）再使用时，必须先接入市电，利用太阳能内部充电电路充电，充电时间为8 h时以上，待蓄电池电压达到饱和之后，才可正常使用。但要避免对太阳能的蓄电池过电压充电，因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液被电解而溢出，缩短蓄电池使用寿命。

2.2太阳能的放电

2.2.1 避免过度放电 在市电断电由太阳能电源供电期间，当太阳能电源指示灯或蜂鸣器急促闪烁或长鸣时，需立即中止用电，以免耗尽电池能量，导致电池的端电压低于蓄电池所允许的放电电压，造成蓄电池的内阻增大或充电电压过低而降低充电能力，甚至失去再充电的能力。

2.2.2 不定期进行放电对于不经常停电的地区，建议每隔一段时间（2～3个月为宜）对太阳能电源进行一次人为断电，让太阳能单独对设备进行供电直至自动关闭。此时应关闭太阳能电源开关接通市电，等待1分钟后再开启电源。要特别注意太阳能电源避免开关机时间间隔太短，否则很容易烧坏机内元件。不定期对太阳能进行放电，既可以检查其供电性能，也能让蓄电池维持良好的充放电特性，延长使用寿命。

2.2.3太阳能的负载不要按照太阳能的额定功率去使用它，不要盲目地将空着的接口都连接上其它电器。一般情况下，在线式太阳能的负载量应该控制在70%～80%，后备式太阳能的负载应该控制在60%～70%，长期满载状态将直接影响太阳能的使用寿命。

3 太阳能电源的日常维护及技术保障

3.1 主机部分的维护太阳能电源在正常使用情况下，主机的维护工作很少，主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，机内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警，大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时，检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

3.2电池组部分的维护虽说储能电池组目前都采用了免维护电池，但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。但外因工作状态对电池的影响并没有改变，不正常工作状态对电池造成的影响没有变，日常维护中需经常检查的项目有：清洁并检测电池两端电压、温度；连接处有无松动，腐蚀现象、检测连接条压降；电池外观是否完好，有无壳变形和渗漏；极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出；主机设备是否正常，从而延长使用年限；保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量；保证电池运行和人员的安全可靠。这就是电池维护的目的，也是电池运行规程中包括的内容和进行规则。

3.3太阳能的故障处理当太阳能电池系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是太阳能电源系统；是主机还是电池组。虽说太阳能主机有故障自检功能，但它对面而不对点，对更换配件很方便，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障，显示的故障内容则可能有误。对主机出现击穿，断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障。

3.4太阳能的电池更换维修后太阳能电源，不可使用新老电池结合的方式，而应全部更换新电池，以免有关参数达不到正常指标。新老电池工作状态不一致，影响整体寿命。

3.5大部分太阳能电源都内置有防雷击保护功能。因此，一定要保证太阳能的有效屏蔽和良好的接地保护。在接地系统中以接地电阻来表示接地好坏，一般接地电阻小于4Ω较为理想，地线不能随意延长或搭接，应接在台站避雷器地线上。

3.6其它太阳能不宜由柴油发电机供电，因其频率经常突变不稳，影响太阳能的正常运行。另外，平时要让太阳能处于开机状态，尽可能减少开机和关机次数。

结语

再好的设备也有寿命，也会出现各类故障，但维护工作做的好可以延长寿命，减少故障的发生，这和人的寿命长短、生老病死是一样的道理。我们不能因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

参考文献

[1]吴树涛.太阳能电源工作原理及应用[J].电子工程专辑，2004（8）.