尚義匯流箱燒壞原因分析

1、尚義匯流箱燒壞原因初步分析及改進(jìn)措施建議一、概況介紹張家口尚義光伏項(xiàng)目現(xiàn)場有兩個(gè)光伏匯流箱燒壞，燒壞匯流箱屬于150kW雙軸跟蹤系統(tǒng)，每個(gè)雙軸跟蹤單元安裝5×8塊230Wp光伏組件，單個(gè)雙軸跟蹤系統(tǒng)9.2kWp，共16個(gè)單元匯聚到3個(gè)匯流箱。每個(gè)光伏串串聯(lián)230Wp組件20塊，容量為P=230Wp×20塊=4600Wp，每套10kW雙軸跟蹤系統(tǒng)由2個(gè)光伏支路構(gòu)成，單套雙軸跟蹤系統(tǒng)9.2kWp，16套9.2kWp雙軸跟蹤式系統(tǒng)構(gòu)成150kW的多晶硅雙軸光伏陣列，單臺(tái)150kVA逆變器接入的光伏串?dāng)?shù)量為32串，共配置640塊230Wp光伏組件，此模塊總裝機(jī)容量為147.2kWp

2、。原燒壞匯流箱內(nèi)部主要有正負(fù)極進(jìn)線接線端子、熔斷器（20A）、母線銅排、避雷器和出線端子組成，沒有監(jiān)測各支路電流的通訊元件，也沒有斷路器和保護(hù)裝置。如下圖1：燒壞的匯流箱如下圖2： 經(jīng)現(xiàn)場查看和測試，正常運(yùn)行單元的匯流箱正負(fù)極電壓為：613-617V，停止跟蹤后，匯流箱正負(fù)極電壓變化不是太明顯。二、原因分析正常運(yùn)行時(shí)，匯流箱正負(fù)極電壓為615V左右，開路電壓理論值為740V，匯流箱內(nèi)各元件耐壓值為1000V，耐壓滿足要求。由于各單元的各組串方位一樣，受陰影遮擋的可能性較小，產(chǎn)生回流可能性較小。每個(gè)單元的工作電流7.66×2=15.3A，短路電流8.38×2=16.72A，熔

3、斷器熔管額定電流20A，所以，即使匯流箱內(nèi)發(fā)生短路事故(如避雷器絕緣擊穿、正負(fù)極同時(shí)接地短路等)，熔斷器不會(huì)熔斷，短路電流會(huì)持續(xù)并進(jìn)一步擴(kuò)大。本次燃燒事故主要有以下原因：1）有進(jìn)線端子和接線引起的。從上圖1可以看出，光伏匯流輸入線從匯流箱底部進(jìn)入?yún)R流箱，沒有采取固定措施直接接入端子排，端子排采用UK10系列端子，接線頭通過一個(gè)小型的螺絲固定，和端子的接觸面積很小，并承受導(dǎo)線的重力，當(dāng)接線頭因氣溫變化和電流發(fā)熱而出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生火花逐漸拉弧燃燒，逐漸引起其它箱子乃至整個(gè)箱子發(fā)熱并全面燃燒。2）匯流箱缺少有效地保護(hù)裝置。匯流箱內(nèi)缺少監(jiān)測各支路電流的通訊單元和保護(hù)單元，一旦某支路虛接松動(dòng)打火，該

4、路電流會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，本應(yīng)報(bào)警并驅(qū)動(dòng)斷路器跳開；本匯流箱沒有斷路器，即使發(fā)現(xiàn)事故，也很難人為斷開。3）某個(gè)單元出現(xiàn)故障，出現(xiàn)回流。4）熔斷器熔管保險(xiǎn)選擇過大，沒有起到保護(hù)作用。5）接線排絕緣質(zhì)量和耐壓值較低。6) 有老鼠和蛇等小動(dòng)物進(jìn)入?yún)R流箱，造成匯流排短路。7）從燒壞匯流箱的遺留物分析，匯流排燒斷、其后面的箱體被擊穿，由此看事故點(diǎn)在匯流排和端子，匯流排寬度為12mm比較窄，端子和匯流排的接觸面積較小，引起發(fā)熱和打火。8）匯流排和熔斷器布局不合理，不應(yīng)重疊在一起，再加上匯流排寬度小，不利于散熱。三、改進(jìn)措施1）直流匯流輸入線進(jìn)入?yún)R流箱后，先進(jìn)行按壓固定，再進(jìn)入接線端子，增加端子和接線頭的接觸面積，最好采用線鼻子壓緊后再通過厚銅板壓接，必要時(shí)接頭進(jìn)行焊接。2）增加支路電流監(jiān)測模塊和斷路器，電流監(jiān)測模塊檢測到某支路電流跳躍變化時(shí)，先進(jìn)行報(bào)警，然后延時(shí)驅(qū)動(dòng)跳閘單元，跳開斷路器。考慮到造價(jià)因素，可以不增加。3）各匯流支路輸入到匯流箱端子排前增加防反二極管，防止出現(xiàn)匯流，熔管作為后備保護(hù)。4）熔斷器熔管保險(xiǎn)安數(shù)選擇不應(yīng)大于短路電流，應(yīng)將20A改為15A或者16A。5）匯流箱安裝前，用兆歐表對(duì)其內(nèi)部各元件做絕緣測試。6）匯流箱進(jìn)線孔進(jìn)行密封，防止小動(dòng)物進(jìn)入。7）增加匯流排的寬度，增加端子