光伏电站电缆及电力设备预防性试验

光伏电站电缆及电力设备预防性试验
摘要：光伏发电属于一种节能、绿色、环保的新型发电方法，在“减碳”战
略目标之下，国家对光伏发电进行了大量的鼓励和提倡，导致了我国大型光伏发
电厂的数目不断增加，其规模也在不断地增加。

但与此同时，对电缆和电力设备
装置的需求也越来越大。

因此，要求光伏发电站的施工单位，要结合光伏发电站
所处区域具体情况，还有其自身特性，对电缆及电力设备的运行和调试展开严格
的控制，这样才可更好地确保光伏发电站的正常运转。

关键词：光伏电站；电缆及电力设备；预防性试验
光伏电站电缆和电力设备的预防性试验，是在光伏电站日常运转过程中，对
其进行及时的检测、检查和试验，以此来及时地发现电力设备和电缆中的问题和
安全隐患，防止发生比较严重的安全事故。

此外，通过对这些预防性测试的研究，还能让我们对这些设备本身的安装和建造的规范有更好的了解，为以后的光伏电
站的平稳运行，提供一些必要的资料参考。

一、光伏发电站的结构组成及发展现状
随着近几年的光伏发电站的增多，其应用规模和跨度也在不断的增大，大多
数均是一种结构组成，其工作原理也基本相同。

光伏发电站的工作原理是：利用
太阳能电池，将太阳辐射能转化为电能。

光伏发电站的结构组成是由太阳能电池
模块、储能蓄电池、光伏控制器、光伏逆变器等结构共同构成的。

光伏发电可以
用于任何有能源需求的区域，其优势是：能源可再生利用；使用安全，没有噪音，不造成环境污染，对人民没有危害；不限于地理位置，可直接使用于屋面；无需
燃烧燃油，无需铺设传输线，具有较高的电能质量；项目工期较快，可快速获取
能源。

与美国、日本和欧洲等同海拔的国家相比，我们拥有丰富的太阳能资源，我
们每年的太阳能储量高达一千七百亿吨，是发展我国光伏发电事业的重要条件。

如图1所示，光伏发电系统的结构示意图。

据数据资料记载2016年末我国光伏
发电装机总量已达4318万 kW，位居全球第一。

《关于实施金太阳示范工程的通知》、《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》、《光伏发电运营监管
暂行办法》等一系列政策措施，为我国光伏行业的发展与发展提供了有力的保证，然而，目前国内外对其研究较少，且缺乏有效的研究，制约了我国光伏行业发展
的主要因素之一，也对我国光伏行业发展产生了一定的影响。

图1光伏发电系统的结构示意图
二、光伏电站电缆及电力设备的预防性试验
（一）保护和测控调试
（1）调试准备工作。

搜集数据，如设计图，调试概要，并对设计图有一个
全面的了解。

（2）有效标记。

对元件的尺寸、规格以及类别进行全面掌握，并在防护设
备上作好标记。

（3）装置检查。

具体包括：①要对各保护屏、控制屏、开关进行全面的检测，同时还要对设备中的二次电缆安装标准进行监测，其连接是否紧固，除此之外，还要对外表进行观察，检验是否有任何损伤。

②绝缘检验，检测保护罩内的
电流、电压、直流控制信号回路和对地回路的绝缘，使其绝缘电阻小于10 欧姆。

③输出直流电源，为了避免直流电源短接或接地，检查是否有混杂电路，检查快
速开关，上下熔断器的可靠度。

④对开关操作回路进行检查，确保开关在投入运
行前没有短路和接地，对机构储能回路和操作回路进行检查，对远方、就地合闭
开关和分合指示灯进行检查。

⑤按《调试大纲》要求进行继电设备的调试。

⑥开
关传动回路测试，主要有保护带式开关传动试验，保护开回路测试，保护开入回
路试验等。

⑦关于光学字牌回路，音响回路的信号回路实验。

⑧对于遥控回路，
遥信回路，遥调回路的四遥回路检验。

⑨对电压与电流回路进行测试。

⑩相位图
测量。

（二）高压实验
高压电器的测试应根据测试规范执行，测试完毕后，应安排专门人员再次检查。

实验过程中，1人操作，1人监控。

在施工中，防护栅栏的安全间距应该符
合图1中的要求。

以某台变压器为例子，在防护实验中所要测量和计算的主要内
容有：线圈的直流电阻；线圈的绝缘电阻，吸收比，极化指数，线圈的损失系数，容性式的套筒及其容量，铁心绝缘电阻，直流耐压性测试，线圈的漏泄测试，电
压比和组别。

在测试过程中，要先接受任务内容，对其工作内容进行分析，再对
测试仪器，安全用具，试验线，电源线等进行准备，最终按顺序进行各项测试。

表1 防护栏安全距离
电压等级/kv
6～10
25～
35
60～
110
220
不设防
护栏/ｍ
0.7 1.0 1.5 3.0
设防护栏/ｍ
0.3
5
0.6 1.0 2.0
（三）保护元件和仪表调试
在进行保护元件的调试时，一方面要根据图纸的标准，对保护装置的外表进行检测，监测是否出现任何损坏现象，还要对焊接线的质量和设备连接线展开检测。

另一方面利用1000伏的摇摆表测回路，来测试接地电阻，如此便能确保逆
变器的输出电压始终保持在一个比较平稳的范围内。

另外还要校对其保护值的输入、整定及修改值，并在断电后重新上电情况下对电源保护功能进行测试。

仪表调试，首先要对仪表计的外观形象进行检查，然后按照技术规程，对仪
表计的精度和量程进行调试。

在检验或审核合格后或通过测试的情况下，由检查
单位对其进行检查封包，并将检查结果注明在检查确认书上。

（四）系统保护调试以二次回路为例，检查内容有：
（1）根据施工图，对二次接线进行核对，确定回路的压降，并对电流互感器、电压互感器、母线保护、变流器的接线和极性进行检查。

（2）使用一次侧加电流法，对电流回路的二次接线进行检查，并将室外电
流互感器的绕组变比进行核对，电压互感器二次中性线不得接有可能断开的开关（保险丝）或接触器。

（3）从外部变流器终端加入电压，并检测二次接线和通气线路的正确性。

（五）仪表调试
仪器的调试工作主要有：按照测试仪器的精度级、量程，选用适当的标准表、相位调节装置；按规范要求对仪表进行外观损伤度检验，；检查通过后，检查机
构必须要加盖印章，并填写检查报告
（六）电缆及冷缩电缆附件安全排查
对光伏电站展开彻底的缺陷排查，对其电缆及冷缩电缆配件进行变频耐压测试，并对冷缩终端的制造工艺进行抽检，以确保光伏电站的设备能够稳定和安全
地运转，降低由于突发性故障造成的经济损失。

为了确保电厂设备的平稳、安全、经济运行，建议在发电量较少时，对光伏发电站展开一次彻底的故障排查，尤其
是耐压试验、破坏性抽查冷缩终端的制造工艺。

在抽检过程中，如若出现不符合
要求的情况，那么就要根据一定抽样比例，对该批电缆终端施工工艺进行最后的
判断，从而判断其是否符合使用规定与要求。

三、产生事故的原因
（1）由于现场操作不规范，导致了电缆末端头的损坏，应采取如下措施：
在剥离内部保护套时，勿刮破铜屏蔽层；剥离铜屏蔽层时，注意半导体膜是否被
刮伤；屏蔽层和半导体层分离后，会产生一些毛边，需要对这些毛边进行平整；
要将屏蔽层去除掉；在主要的绝缘与护罩的断裂处、冷收缩配件与电缆的绝缘层
之间，必须按照规范用硅树脂进行充填；在装配收缩装置时，由于未正确地装配，可能会导致应力锥的失效。

（2）监控与保护装置的线路不正确的主要原因是：在对二次控制电路进行
供电之前，没有按照设计图进行检查；在进行屏柜移交测试时，没有进行保护传
输测试（有可能没有进行继电保护测试，或者在进行测试时，将信号加到了保护
设备上，而没有将信号加到信号源上）。

（3）在变电站中，要确保各继电器间的连接路线要完整，以免意外事件的
发生，从而确保电网与人身的安全；在对上级发电站指令做出回应时，如若需要
对本级电站接地刀的关闭，那么则要使用网络和电气连锁，避免工作人员出现错
误的操作。

结论
光伏发电站的电缆及电力设备的预防性测试对设备故障的及时发现和诊断具
有重大意义。

建议新能源光伏电站遵守电力设备预防性试验规程的有关规定，按
检验周期、检验项目及检验要求，对电缆及相关电力设备进行定期的预防性试验，以对设备的性能进行判定，从而防止设备出现故障，确保其正常运转。

参考文献
[1] 周光亚,华齐东,张荣鹏,等.0.6/1kV电力电缆用阻燃聚乙烯护套机械性
能试验初探[J].电力设备管理,2022(15):298-301.
[2] 董祎彬,韩忠义,刘松考.带电检测技术在电缆设备缺陷发现中的应用[J].空中美语,2021(7):1795-1796.
[3] 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(7):119-120.
[4] 王军辉.大型光伏发电站的设备安装与调试分析[J].集成电路应用,2023,40(2):106-107.。