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现场实测 | 逆变器隔离开关 真没办法有效防火

光伏逆变器  来源:投稿    2021/11/30 18:10:29  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:3060目标下,电站的安全备受关注。今年以来,各逆变器厂家陆续发布了带直流保护开关的逆变器,业内不同专家对直流侧开关的保护能力、标准符合性等方面进行了讨论,意见不一,多家媒体进行相关报道。

争论点主要聚焦在“单路MPPT的接入组串数量超过2串”的系统设计下,不增加熔丝或者断路器等保护器件,仅通过隔离开关是否能够实现安全?如今,市场上已有该类产品在实际电站中应用,实际保护能力怎么样呢,笔者在现场开展了反接、反灌测试,以实地验证系统安全性能。

1.组串反接测试验证

逆变器在实际施工安装、运维过程中经常出现反接、错接、短路等情况,极易造成安全风险,因此设备的系统保护能力极为关键。

选取的设备每路MPPT连接5串光伏组件,现场单串电流近20A,选取设备的一路组串开展了正负极反接测试,反接后,该反接组串与其他4路组串形成回路,其他4路组串电流均向该串倒灌,形成了70A的反灌电流。

640.webp.jpg

组串反接试验线路图

第1次测试触发后,隔离开关发生保护动作,但是在240ms后跳脱,与厂家宣传的15ms的关断能力存在差距。

第2次测试触发后,隔离开关未能跳脱,保护失效,反灌电流一直存在,导致对应组串内的组件温度急剧上升,其中一块组件的二极管温度超过150℃当场炸裂,此类故障起火风险极大。

640.webp (1).jpg

2. 组串反灌测试验证

目前多数电站所处环境比较复杂,由于电站光伏组件铺设面积大,经常出现光照不均、遮挡、组件老化等多种因素,各组件接受光照或发电不一致易导致组串形成电压差,易引发电流反灌,若不能有效保护,将造成系统安全风险。

因此选取逆变器的其中1路组串开展了反灌测试,让其中1串组件与同路MPPT中的其余4路组串保持一定电压差,电压差导致其余4串均有电流反灌进故障组串,反灌电流达到30A。在上述工况下开展了三轮测试。

640.webp (3).jpg组串反灌试验线路图

前2次测试触发后,隔离开关发生保护动作,但是在250ms后跳脱,与厂家宣称的15ms的关断能力存在较大差距。

第3次测试故障发生后,隔离开关未能跳脱,保护失效,对应组件与线路温度急剧上升,其中组件一分钟内飙升了49℃(升温至76.8℃)。如果无法及时断开将持续升温,可能引起组件起火烧毁。

上述实验证明:当1路MPPT接入2串以上组件时,隔离开关无法有效保护,容易引起组件损坏、起火甚至更大风险。

综上所述,隔离开关可以作为冗余保护提升系统安全性,但不能作为系统必备的保护器件,无法取代标准中规定的熔断器和断路器。在1路MPPT接入组串数量超过2路的系统中,必须提供符合标准要求的熔断器或断路器等过流保护器件,安全问题,不容忽视。


投稿联系:陈女士 13693626116   邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)

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