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高温天气开启焗烤模式 光伏电站如何防患于未“燃”?

光伏系统工程  来源:元一能源    2020/7/20 9:37:05  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:相对于长江流域雨水不断洪涝灾害严重,华南地区已经连续多日处于高温炙烤状态。炎炎夏日,天干物燥,正是火灾高发季节。常年暴晒于阳光下的光伏发电系统,此时更应该将防火安全提到最高等级。

火灾,是光伏电站的最大安全隐患。除了来自于外部原因的火灾外,光伏系统自身的火灾隐患更需引起重视。资料统计,约有70%左右的光伏电站火灾是由于设备问题造成,其中又以汇流箱、逆变器、连接器、电线电缆、组件、配电柜及变压器等设备导致的火灾最为常见。部分电站火灾是因设备老化而未及时更换所引起,而部分则与系统部件自身的质量问题或工程质量问题有关。

设备质量问题引发光伏电站火灾

组件问题:组件作为光伏电站的核心设备,防火等级在B级以上一般是不会引发火灾的,目前着火的大都是因为背板和接线盒材料质量不良、封装工艺不良问题引发的。组件焊接面积过小或虚焊、接线盒绝缘不够或组装工艺不佳、光伏背板材料失效,都会引发组件自燃。

此外,个别坏电池的混入、电极焊片虚焊、电池由裂纹演变为破碎、个别电池特性变坏、电池局部受到阴影遮挡等,都容易引发热斑效应。为规避热斑效应,通常的做法是在组件的正负极间并联一个旁路二极管的接线盒来降低热斑的影响。当一个电池被遮挡时,其他电池促其反偏成为大电阻,此时接线盒中的二极管启动,屏蔽掉含有问题的电池片,从而避免被遮挡电池因过热而损坏。

连接器:是另一个容易导致失火的器件。劣质接头很容易因接触不良造成拉弧,轻者熔断保险、线缆,重者烧毁组件和设备引起火灾。在通流情况下,如果连接器的电阻增大导致温升增加,并超出塑料外壳及金属件所能承受的温度范围,就容易引发火灾。其中,绝缘材料的选择直接决定了连接器的质量,特别是材料的耐候性、耐热性、阻燃性、绝缘性等。

电缆:电缆的选择对于预防火灾也非常重要。一般来说,不同的连接器型号会对应不同的电缆外径,其目的是保证密封性能。如果密封不好,在户外应用时有可能会进水进尘,从而破坏绝缘性能,进而引发火灾。

逆变器:导致逆变器容易发热失火的原因有很多,比如电感器性能下降、电容器不稳定、塑料器件变脆劣化、寿命缩短、器件绝缘性能下降、散热性能下降、半导体器件失效等。

汇流箱:作为电流汇聚和分流的连接设备,汇流箱也是一个容易发热失火的器件,包括汇流箱和直流柜等设备接地不可靠、连接头接触不良、接线混乱等,都极易引起直流电弧或因雷击而引发火灾。

如何有效避免光伏电站着火?

保持通风,注意散热。一般来说,在光伏电站在设计的时候通常会抬高支架,确保组件前后左右有足够的空间,才能保证空气的流通,达到降温的目的。另外,组件四周的金属边框也有一定的散热作用,日常需注意防护保养。

适当遮阳处理。这主要是针对逆变器,现在市面上的大部分光伏逆变器一般都是IP65防护等级,具备一定的防风、防尘、防水作用,但夏天的时候环境温度较高,逆变器内各种元件器在运行过程中,容易产生高温,导致发电效率也会有所下降,甚至影响元器件的寿命。因此,部分光伏系统中的逆变器安装时会设有遮阳棚,以此来降低设备的温度。另外,逆变器的安装环境要做好通风工作,保证空气的对流,也能提高电站发电量。

光伏电站遇到火灾怎么办?

若光伏电站遇到火灾,需要谨慎处理,救援工作须在确保安全的基础上进行。光伏系统中的高压直流电的存在是阻碍施救工作的最大因素,消灭高压直流是解决屋顶光伏电站施救问题的重要途径。救火时,需要保持安全距离,若无法确保安全,最好等火势减小后再行施救,期间需注意控制避免火势蔓延。

即使光伏电站具备科学详细的灭火规范并配备正确的灭火装备,却也无法防范劣质产品带来的火灾隐患,唯有从源头上解决问题,严格控制进入市场的产品质量,严格落实相关标准和验收规范,才能保证电站安全确保投资者收益。

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