光伏升压站常见故障及排除方法：运维人员的"急救手册"

文章来源：https://www.cnboda.cn 发布时间：2025-07-16 浏览次数：4

光伏升压站作为光伏电站的"电力心脏"，其稳定运行直接关系到整个电站的发电效率与电网接入可靠性。然而，由于设备长期暴露于户外、高负荷运行及复杂环境影响，各类故障频发。本文结合江苏中盟电气15年行业经验，梳理光伏升压站四大核心设备的常见故障类型、现象及针对性排除方法，助您快速定位问题、降低停机损失。

 

一、主变压器：升压核心的"健康警报"

主变压器是升压站的"能量转换枢纽"，负责将光伏逆变器输出的0.4kV/10kV电能升至35kV/110kV接入电网。其故障直接影响电站出力，需重点关注。

 

常见故障1：绕组绝缘击穿（表现为高压侧短路、变压器跳闸）

 

故障现象：运行中突然跳闸，瓦斯继电器动作（轻瓦斯报警或重瓦斯跳闸），油色谱分析显示氢气（H₂）、乙炔（C₂H₂）含量超标。

可能原因：

绕组匝间绝缘老化（长期过负荷运行导致温升超标）；

变压器进水（套管密封不良、油枕呼吸器堵塞导致绝缘油受潮）；

外部短路冲击（系统操作过电压或雷击损坏绕组）。

排除方法：

立即停运变压器，取油样做色谱分析，确认故障类型；

用红外测温仪检测绕组温度分布，定位局部过热点；

若为绝缘老化，需返厂大修（更换绕组或整体干燥处理）；若为进水，需更换密封胶圈、清理呼吸器硅胶并干燥绝缘油。

常见故障2：变压器渗漏油（表现为油位下降、箱体漏油）

 

故障现象：油位计示数持续下降，箱体焊缝或密封处可见油滴，严重时引发火灾隐患。

可能原因：

密封件老化（橡胶垫、O型圈超过使用年限）；

焊接点开裂（制造缺陷或长期热胀冷缩导致）；

油压过高（油枕胶囊损坏或呼吸器堵塞，内部压力超过密封承受极限）。

排除方法：

停运后检查漏油点：若为密封件问题，更换同规格耐油橡胶垫；

若为焊接开裂，需补焊（注意焊接前需排尽内部瓦斯气体，避免爆炸风险）；

调整油枕油位至正常范围（油位应在油位计的1/4-3/4之间），清理或更换呼吸器硅胶。

二、高压开关柜：电力通断的"安全卫士"

高压开关柜负责升压站内设备的电源分配与故障隔离，其可靠性直接影响系统操作与检修安全。

 

常见故障1：分合闸失败（表现为操作机构卡涩、无法完成分闸/合闸）

 

故障现象：远方/就地操作时，断路器无动作或动作中途停止，控制回路报"分合闸线圈烧毁"信号。

可能原因：

机械卡涩（操作机构连杆锈蚀、传动轴润滑不足）；

分合闸线圈烧毁（频繁操作导致线圈过热，或控制回路电压异常）；

触头接触不良（长期运行导致触头氧化、烧损，接触电阻增大）。

排除方法：

检查操作机构：手动尝试分合，若卡涩需清理锈蚀部位，涂抹专用润滑脂（如二硫化钼）；

测试分合闸线圈：用万用表测量线圈电阻（正常应在100-500Ω），若阻值为0或无穷大，需更换线圈；

检查触头：停电后用游标卡尺测量触头开距（需符合厂家标准），用砂纸打磨氧化层，严重烧损需更换触头。

常见故障2：保护误动（表现为无故障时开关跳闸）

 

故障现象：监控后台报"速断保护动作""过流保护动作"，但现场检查无明显短路或过载迹象。

可能原因：

保护装置定值错误（整定值与实际负荷不匹配）；

二次回路接地不良（信号干扰导致误判）；

电流互感器（CT）饱和（一次电流过大时CT输出畸变，触发保护）。

排除方法：

核对保护装置定值单，确认速断、过流定值与变压器容量、线路长度匹配；

用万用表测量二次回路对地绝缘（正常应＞100MΩ），排查接地故障点；

检查CT变比与实际负荷电流（若CT变比过小，需更换更大变比的CT）。

三、无功补偿装置：电网稳定的"调压能手"

无功补偿装置（如SVG、SVC）通过动态调节无功功率，提升电网功率因数、降低线损，是升压站的"节能担当"。

 

常见故障1：电容器鼓包/爆炸（表现为电容器外壳变形、漏液）

 

故障现象：运行中听到"噼啪"异响，红外测温显示电容器温度异常升高（＞70℃），外壳鼓包或喷油。

可能原因：

电网谐波超标（光伏逆变器产生的高次谐波叠加，导致电容器过电流）；

电容元件老化（长期过电压运行，内部介质损耗增大）；

散热不良（电容器组通风不畅，环境温度过高）。

排除方法：

立即切除故障电容器组，更换同规格新品；

检测电网谐波：用电能质量分析仪测量THD（总谐波畸变率），若＞5%需加装滤波装置；

优化散热：清理电容器组周围杂物，增设强制通风风扇（风量按每kvar电容0.1m³/min设计）。

常见故障2：SVG无输出（表现为功率因数不达标、系统电压波动）

 

故障现象：监控显示SVG功率因数为0.6-0.7（低于国标0.9要求），母线电压波动±5%以上。

可能原因：

IGBT模块损坏（IGBT是SVG的核心器件，过流或过压易击穿）；

控制板故障（光纤通信中断、触发脉冲丢失）；

直流母线电压异常（充电模块故障导致电压低于额定值80%）。

排除方法：

检查IGBT模块：用万用表测量模块两端电压（正常应≤0.5V），若击穿需更换同型号模块；

排查控制板：重启SVG控制电源，观察光纤指示灯是否常亮（灭灯表示通信中断，需检查光纤接头）；

检测直流母线：用示波器测量母线电压（正常应为±380V），若偏低需修复充电模块或更换电容。

四、保护监控系统："千里眼"失灵的连锁危机

保护监控系统是升压站的"神经中枢"，负责数据采集、故障预警及远程控制，其故障可能导致"盲操"风险。

 

常见故障1：监控后台信号丢失（表现为设备状态显示"未知"、遥测值为0）

 

故障现象：后台机无法显示断路器位置、电流/电压值，遥控操作无响应。

可能原因：

通信中断（光纤、网线损坏或交换机故障）；

测控装置死机（程序跑飞或内存溢出）；

二次回路断线（电流互感器二次侧开路、电压互感器熔丝熔断）。

排除方法：

检查通信链路：用光功率计测量光纤衰耗（正常≤0.5dBm），重启交换机或更换损坏的光模块；

复位测控装置：断开电源后等待30秒重新上电，观察是否恢复正常；

排查二次回路：用万用表测量CT二次侧通断（正常应＜1Ω），检查PT熔丝是否熔断（更换同规格熔丝）。

常见故障2：保护装置拒动（表现为故障时未触发跳闸）

 

故障现象：线路发生短路，保护装置未报动作信号，上级变电站越级跳闸。

可能原因：

保护定值错误（整定为"退出"状态或动作时限过长）；

继电器触点粘连（长期运行导致机械卡涩）；

直流电源故障（保护屏出口压板未投入或直流保险熔断）。

排除方法：

核对定值单：确认保护功能软压板、硬压板已正确投入；

检查继电器：手动按压触点，观察是否复位灵活（卡涩需更换继电器）；

测试直流电源：用万用表测量保护屏出口压板电压（正常应为220V直流），排查熔丝熔断点。

五、故障预防的"三板斧"：降低运维成本的关键

定期巡检：建立"三级防护网"

日常巡检（每日）：检查油位、温度、外观有无渗漏；

月度巡检（每月）：测试开关分合闸次数、保护装置定值校验；

年度大修（每年）：全面检测变压器绕组、GIS气体湿度、无功补偿电容容量。

智能监测：用数字化手段"治未病"

江苏中盟电气推出的"智慧升压站解决方案"，通过部署温度传感器、局放监测装置、在线油色谱分析仪等，可实时预警绕组热点、局部放电、绝缘劣化等问题，将故障处理时间从"事后维修"缩短至"事前干预"。

备件管理：建立"应急粮仓"

储备常用备件（如断路器触头、密封胶圈、电容器单元），并与厂家签订"48小时紧急供货协议"，避免因备件缺失导致停机时间延长。

结语：故障不可怕，"知根知底"是关键

光伏升压站的故障虽多，但通过"分设备排查+针对性处理"，可大幅降低停机损失。对于运维人员而言，关键是熟悉设备原理、掌握检测工具（如红外测温仪、油色谱分析仪），并结合历史故障数据建立"故障案例库"。

 

作为深耕电气设备领域的专业厂商，江苏中盟电气不仅提供高可靠性的升压站设备（主变、开关柜、无功补偿装置等），更可为客户提供"设备+运维"一体化解决方案——从故障诊断到预防性维护，助力电站实现"零非计划停机"。若您在光伏升压站运维中遇到难题，欢迎联系中盟电气，获取专业技术支持。