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组件级快速关断需要与直流电弧检测结合保护光伏电站安全

2022-06-16 17:04来源:丰郅关键词:光伏组件级快速关断直流电弧丰郅收藏点赞

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近日,泰国政府权威机构EIT (Engineering Institute of Thailand) 发布了最新的泰国国家电气规范其中对屋顶光伏电站直流电压以及快速关断装置作出了明确要求。是继中国、菲律宾之后又一个发布组件级快速关断技术的亚洲国家,加上之前的美国、德国、加拿大、意大利、欧盟等一票欧美国家发布此项规定的国家已不下数十个,组件级快速关断技术是什么?为什么受到这么多国家的法规重视我们可以通过下面了解一下。

组件级快速关断技术

光伏电站在发电过程经常会由于线路破损、树木遮挡、组件热斑或者组件接地等原因形成电弧或接地,进而诱发火灾。当火灾发生时,光伏电站的组件仍处于发电状态,其产生的高压及易对救援人员产生危害,导致救援缓慢火灾加重。为解避免此类情况,组件级快速关断系统应运而生。加装了此系统的组件可以在电站出现火灾等问题时,对组件进行快速关断,使组件降低至安全电压以下,保障救援人员安全

组件级快速关断技术的“延后性”

诚然组件级快速关断技术对于电站安全是十分有帮助的。同时,这一技术存在一定的“延后性”即电站火灾问题发生后进行救援作业。其响应速度取决于运维人员发现火灾事故的及时性。如果光伏电站占地面积较大、巡检困难或起火点处于监控死角的情况下,运维人员的响应速度必然下降。特殊的光伏发电应用场所更是不允许出现火灾等问题。这一点在“整县推进”和“光伏+”的应用领域更为明显

“整县推进”应用领域

(政府公共建筑出现火灾舆论影响恶劣)

“光伏+”应用领域

巡检较难,顶棚不便巡检,火灾事故不能及时发现

电站火灾与直流电弧

不少企业都希望在光伏电站起火前找到隐患点,及时避免火灾事故隐患。经国内外专家对光伏起火点的研究,发现不少起火点都与直流电弧相关

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直流电弧产生是光伏电站中最常见的故障现象,由于接点脱落、器件老化、绝缘破裂、接地不良等情况都会产生电弧。并且,直流电弧的危害远远大于交流电弧,因为直流电弧不存在过零点,一旦产生就会持续燃烧,很难熄灭,极易造成火灾事故。据统计,光伏电站过半数火灾事故是由直流电弧引起,随着光伏组件规格越做越大,直流侧系统功率和电流增强,根据焦耳定律Q=IRt可知电流增大一倍,短路点热效应增加4倍,引起火灾的风险也极大地增加国标GB/T 39750-2021更是对直流电弧的种类和预防做出详细要求


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和传统的电气产品不同,对于PV组件和其线路,没有一个整体外壳来收纳由元件和线路故障引起的电弧和火花,而许多PV装置却能够在维持直流电弧的典型直流电压下运行。

PV装置中的电弧主要有三个类别:

---可能因错误接线或者串联接线断裂造成的串联电弧

---可能因不同电位的相邻线路之间部分短路而造成的并联电弧

---因绝缘故障造成的接地电弧



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