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光伏电站火灾原因解析及防范措施

来源:www.chadhood.com │ 发表时间:2020-12-02 | 浏览数:载入中...

    近年来,随着太阳能发电应用的日趋,迅速发展,越来越多的质量及安全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。近期乐通娱乐官网设备在山东某电站检测的过程中,现场目击了组件的自燃,幸亏我司检测工程师及现场施工人员及时发现了组件自燃的情况,并时间关闭逆变器,断开自燃组件所在的组串,才阻止了火势的蔓延,避免了一场火灾的发生。在火熄灭后,我司检测工程师时间对该组件进行了现场勘查、拍照取证,发现该组件只有一组电池片发生表面钢化玻璃热熔,电池片击穿,背板及EVA烧焦,并且对应的接线盒旁路二极管烧毁,我司检测工程师使用专业的热成像检测设备对该组件进行检测,发现该组件除燃烧区域以外其他区域及接线盒未烧毁的旁路二极管发热异常,针对此情况,我司工程师对该组串其余组件进行了功率及红外热成像测试,发现该组串其余组件接线盒均存在异常发热现象,更有甚者,其组件接线盒发生热熔变形的情况,并且组件存在功率偏低、无电流电压现象。由上述情况可以看出单块电池片燃烧不仅烧毁该组件。

    而且造成整个组串的接线盒内旁路二极管损坏影响整个组串的电池发电。此次自燃的情况不仅造成我司检测工程师无法对整个电站正常验收,而且给业主造成了较大的经济损失。组件自燃图片燃烧组件的热成像图片光伏电站火灾常见的原因是组件本身的质量及工艺问题如黑斑、断栅、虚焊等,施工方未按照作业指书的要求进行规范安装导致的擦伤、隐裂、破片等,设备老化及连接件退化等。电流通过这些不良连接产生电火花而引起火灾。下面从电站前期施工及组件质量方面介绍可能引起火灾的可能性。1、光伏组件(1)热斑效应在一定条件下,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它有光照的太阳电池组件所产生的能量。被遮蔽或是有问题的太阳电池片此时会发热,这就是热斑效应。这种效应能严重的影响组件的发电量和长期的可靠性。组件在生产、运输以及安装的过程中会出现各种问题,例如:断栅、烧结、焊接不良以及隐裂等问题,此类问题都会导致组件局部发热。以下是遮挡引起的热斑效应。热斑效应的后果是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升温,造成组件功率衰减,此时接线盒内的旁路二极管不能及时起到保护作用的话。

    组件很有可能引起自燃。为防止太阳电池由于热斑效应而遭受破坏,所以在太阳电池组件的正负极间并联了旁路二极管,以避免光照组件所产生的能量被受遮蔽的组件所消耗。电池片正常工作时旁路二极管反偏,电阻很大所以电池片不会短路。当某个电池片发生热斑效应时,它的电阻增大而且不发电,这时把它看做一个电阻,而它和其它电池片仍然是串联的。串联电路中,当一个电阻阻值增大时,它分得的电压就会变多,当分得的电压达到并联二极管的导通电压时,此时二极管导通,就会把该电池片旁路掉,避免被遮挡电池片持续发热而发生燃烧现象。(2)电池片虚焊虽然电池片虚焊短时间对组件无影响,但长时间易引起玻璃的破裂,光伏组件只要接受太阳辐射,就会产生电压,长时间不仅降低发电效率,甚至组件出现电阻加大发热或引起电弧,都会造成组件烧毁,从而引起火灾。2、接线盒(1)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。(2)接线盒内部二极管选用不良:当遮挡较为严重的情况下,旁路二极管开始工作。

    此时如果二极管选用不良或者接线盒内部二极管安装不良,可能会导致二极管烧毁从而导致接线盒烧毁,终导致组件,甚至整个电站的烧毁。二极管损坏导致接线盒烧毁3、施工问题近期,我司检测工程师在电站检测中发现,在组串进行汇流时,汇流线缆与组件正负极之间的连接未用专用的MC4接头,而是选择直接用绝缘胶带将两端连接起来,这样的情况是坚决不能存在的,此种错误的连接方式会因接线处接触不良,接触电阻过大导致发热,终导致发生火灾,在施工方看来这样的可能是小问题,实则是存在很大的安全隐患。如果在检测期间不严格对电站施工进行验收的话,不仅会给业主或是投资方造成很大的经济损失,更有可能造成人员伤亡。汇流的接头未按标准进行连接通过以上真实案例及电站火灾的原因分析,充分的体现了组件本身质量、施工的规范性、电站的验收与检测、后期的维护的重要性,也说明了电站建设初期施工监理、组件前期的驻场监造及后期电站检测的必要性。如果前期不进行严格的把关,都是引起事故的重要原因。只有从源头把控好质量,才能为后期电站的安全运行打下坚实的基础,更能降低业主的经济损失,保障人身的安全。

以下几点是光伏电站火灾的防范措施

1. 严格执行国家设计标准,规范设计,确保施工质量。

2. 选用可靠性高、业内口碑佳的光伏电气设备

3. 电缆防火措施:在电缆沟道内应采用防火分隔和阻燃电缆作为应对电缆火灾的主要措施,集中敷设于沟道、槽盒中的电缆宜选用C类或C类以上的阻燃电缆。

4. 加强光伏电站运行和维护:运行和维护人员应具备相应的专业技能,认真做好电站的定期维护工作,坚决杜绝设备带病运转。

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