屋顶光伏电站火灾危险性分析与防火对策

邱亮新、何国器 来源:《太阳能发电》杂志 编辑:admin 屋顶光伏电站防火对策
来源:《太阳能发电》杂志■ 2016/08 作者:邱亮新、何国器(广州发展新能源投资管理有限公司) 【摘 要】 随着全球能源短缺和环境污染问题日益突出,太阳能光伏产业发展迅速,近几年,我国光伏发电产业蓬勃发展,特别是

 

  2 光伏电站安全风险分析(以集中式屋顶光伏电站为例):
  2.1集中式光伏电站组成:主要包括组件、直流汇流箱、直流配电柜、逆变器及其配套的逆变器房或集装箱体、箱式升压变等,如下图示:

 


  2.2 集中式光伏电站安全风险:
  根据上图和表格所示,集中式光伏发电系统主要包括交流部分和直流部分,两者在安全性有显著的差异。由于交流系统存在过零点,开关元件在断开故障电流时,能够利用过电压过零点进行灭弧,而且由于电弧的产生电压要比维持电压高得多,所以,交流电弧在过零点处熄灭后很难再产生。而直流没有过零点,电势差一直存在,电弧持续燃烧,必须拉开足够的弧长距离才能够可靠熄灭。因此直流拉弧引发的火灾远远高于交流。
  集中式电站因有直流汇流箱和直流配电柜,直流传输距离长,节点多,接线不良、电缆绝缘破损等也会引起拉弧,具有较高热能的电弧的出现使得电站存在一个火灾的隐患,也是光伏电站发生火灾的最主要因素。而交流系统部分相对成熟可靠,交流系统短路故障的保护相对很完善,交流故障由电网提供短路能量,一旦故障能保证足够的能量使断路器脱扣。所以电站的安全性风险主要来自直流部分。下面就直流系统安全风险具体分析如下:
  2.2.1直流电缆安全风险:直流汇流箱到直流配电柜这段电缆,电压高达500~800Vdc,按照16进1出的直流汇流箱进行计算,电流大约在130A左右,长度一般超过100米,在山地光伏电站或建筑(屋顶)光伏系统中,由于地形及建筑物建筑(屋顶)的因素,长度可能会超过300米。这段电缆是集中式方案较易发生着火事故的一段电缆,且由于能量大,影响范围及后果严重。

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