分布式光伏电站火灾案例及故障分析_转载

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图 1-9 直流电弧引起的事故
1.3 光伏组件的工艺质量问题
组件产生气泡:抽真空温度时间过短,温度设定过高或过低,活内部有异物进入,从而产生气泡,
这样会影响脱层,严重会导致组件彻底报废。同时还有组件的隐裂问题,这些都是组件本身的工艺质量
问题,如果前期不进行严格的把关,都容易引起事故。
图 1-10 光伏组件的隐裂
2. 光伏汇流箱、直流柜
图 1-11 汇流箱烧毁实物照片 图 1-12 直流柜烧毁实物照片
引起汇流箱、直流柜被毁的原因是多方面的:1)接地不可靠;2)线缆绝缘电阻过低;3)连接头接
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分布式光伏电站火灾案例及故障分析
触不良;4)接线混乱等等。如下图是一些可能出现汇流箱烧毁的错误案例:
http://s15/mw690/001njBh0zy788eKJHhc8e&690
http://s2/mw690/001njBh0zy788eL02yZb1&690
http://s8/mw690/001njBh0zy788eL25YXf7&690
图 1-13 镇江项目中汇流箱未接地线
图 1-14 汇流箱接地虚接或老化
图 1-15 汇流箱未分正负极
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分布式光伏电站火灾案例及故障分析
图 1-16 汇流箱走线混乱
从以上图片,我们也可得出一些结论:在运行前,需要对电站进行绝缘测试和电气检查,进行全面
的电站考察,确保电站的安全性。
二、 分布式工程建设施工问题
2.1 连接头接触不良
图 2-1 镇江现场电缆老化造成线路熔断双芯电缆未压紧,端子与电缆铜丝接触不良,接触电阻过大发热;2)连接器未包裹防尘,造成沙尘
进入,以至于过高的接触电阻造成连接器发热;这都极有可能造成直流电弧,从而成为火灾的源头。
图 2-2 汇流箱未封防护泥
图 1-4 组件自燃现象 图 1-5 某电站组件自燃引起的火灾
1.2 直流电弧
1)组件焊接面积过小或虚焊:短时间对组件无影响,但长时间易引起电池板的破裂,光伏组件只要
接受太阳辐射,就会产生电压,长时间,不仅引起温升损失,降低发电效率,更有甚者,组件出现电阻
加大发热或引起电弧都造成组件烧毁,从而引起火灾。(参考图 1-6)
2)组件接线盒内部接线不良或焊点焊接面积过小:接线盒内引线若未卡紧容易出现打火起火;而焊
点焊接面积过小也会导致电阻加大从而造成组件烧毁;引线长时间接触接线盒塑胶件会因受热而造成起
火。(参考图 1-7)
图 1-6 镇江光伏组件破裂 图 1-7 接线盒烧毁 图 1-8 接头松动
据有关研究表明,光伏电站 40%的火灾都是由于直流电弧引起的,也就是说源头主要集中于直流电
源侧,不仅在光伏组件,还包括汇流箱,逆变器等等整个电站的接头,有成千上万个,任何一个接头松
了,都有可能造成直流电弧,一有电弧就会引起火灾,这个是已经非常明确了。因此光伏系统的直流电
弧的监测与断开也是目前针对频发的火灾的一种防护措施。
近年来,太阳能发电的应用日趋广泛,发展迅速,而越来越多的问题也开始暴露在人们面前,其中
光伏发电系统的火灾问题,特别是与建筑结合的分布式发电系统的火灾,可能造成人身、财产的巨大损
失,尤其应引起业内重视。有国外的保险公司数据统计发现:光伏电站中火灾事故以 32%的赔偿金额占
比排名第一,雷击过电压事故以 30%的赔偿金额占比紧随其后。但是火灾事故数量仅占比 2%,排名最后,
这也表明了火灾事故造成的损失远远高于其它事故。
光伏电站并非洪水猛兽,和家用电力体系一样,都是存在一定风险,但可以通过各种防护措施将事
故发生率降至无限趋近于零。研究整个光伏电站的建设,光伏电站火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆
变器、连接器、配电柜及变压器。我们这里将重点针对分布式光伏电站的火灾源头、起因进行分析:
一、 分布式电站设备问题
随着光伏电站在中国的快速发展,造成了光伏组件、逆变器等光伏设备的低价竞争,也就带来了部
件的质量问题,据有关研究表明,部件质量问题大约占据光伏电站整个故障的 50%。据第三方检测认证
机构北京鉴衡认证中心相关负责人透露,通过对 400 多个电站的测试发现,光伏组件主要存在热斑,本
身工艺隐裂或破损,直流电弧等质量问题。
1.
1.1
在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组
件所产生的能量。被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这种效应能严重的破坏太阳电
池。有光照的太阳电池所产生的部分能量,都可能被遮蔽的电池所消耗。以下三幅图都属于热斑效应。
http://s8/mw690/001njBh0zy788eXsJgzc7&690
图 1-1 方阵之间遮挡 图 1-2 鸟粪遮挡 图 1-3 树荫遮挡
热斑效应的后果使太阳电池组件局部电流与电压之积增大,从而在这些电池组件上产生了局部温升,
引起组件自燃。图 1-4:当光伏组件产生热斑效应,发生的自燃现象。图 1-5:德国某光伏电站因光伏组
件自燃而引起的火灾。为防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,最好在太阳电池组件的正负极间并联
一个旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。