尚义汇流箱烧坏原因分析.doc

尚义汇流箱烧坏原因初步分析及改进措施建议一、概况介绍张家口尚义光伏项目现场有两个光伏汇流箱烧坏，烧坏汇流箱属于150kW双轴跟踪系统，每个双轴跟踪单元安装5X8块230Wp光伏组件，单个双轴跟踪系统9.2kWp，共16个单元汇聚到3个汇流箱每个光伏串串联230Wp组件20块，容量为P=230WpX20块=4600Wp,每套10kW双轴跟踪系统由2个光伏支路构成，单套双轴跟踪系统9.2kWp，16套9.2kWp双轴跟踪式系统构成150kW的多晶硅双轴光伏阵列，单台150kVA逆变器接入的光伏串数量为32串，共配置640块230Wp光伏组件，此模块总装机容量为147.2kWp原烧坏汇流箱内部主要有正负极进线接线端子、熔断器（20A）、母线铜排、避雷器和出线端子组成，没有监测各支路电流的通讯元件也没有断路器和保护装置如下图1：烧坏的汇流箱如下图2：匕经现场查看和测试，正常运行单元的汇流箱正负极电压为：“二、原因分析匸是太明显严*正常运行时，汇流箱正负极电压为515V左右，开路电压理论值为740V,汇流箱内各元件耐压值为1000V,耐压满足要求由于各单每个单元的工作电流7.66X2=15.3A,短路「流8.38X元的各组串方位一样，受阴影遮挡的可能性较小，产生回流可能性较2=16.72A，熔断器熔管额定电流20A，所以，即使汇流箱内发生短路事故（如避雷器绝缘击穿、正负极同时接地短路等），熔断器不会熔断,短路电流会持续并进一步扩大。

本次燃烧事故主要有以下原因：1）有进线端子和接线引起的从上图1可以看出，光伏汇流输入线从汇流箱底部进入汇流箱，没有采取固定措施直接接入端子排，端子排采用UK10系列端子，接线头通过一个小型的螺丝固定，和端子的接触面积很小，并承受导线的重力，当接线头因气温变化和电流发热而出现松动时，就会产生火花逐渐拉弧燃烧，逐渐引起其它器件乃至整个箱子发热并全面燃烧2）汇流箱缺少有效地保护装置汇流箱内缺少监测各支路电流的通讯单元和保护单元，一旦某支路虚接松动打火，该路电流会产生波动，本应报警并驱动断路器跳开；本汇流箱没有断路器，即使发现事故，也很难人为断开3）某个单元出现故障，出现回流4）熔断器熔管保险选择过大，没有起到保护作用5）接线排绝缘质量和耐压值较低6）有老鼠和蛇等小动物进入汇流箱，造成汇流排短路7）从烧坏汇流箱的遗留物分析，汇流排烧断、其后面的箱体被击穿，由此看事故点在汇流排和端子，汇流排宽度为12mm比较窄，端子和汇流排的接触面积较小，引起发热和打火8）汇流排和熔断器布局不合理，不应重叠在一起，再加上汇流排宽度小，不利于散热三、改进措施1）直流汇流输入线进入汇流箱后，先进行按压固定，再进入接线端子，增加端子和接线头的接触面积，最好采用线鼻子压紧后再通过厚铜板压接，必要时接头进行焊接。

2）增加支路电流监测模块和断路器，电流监测模块检测到某支路电流跳跃变化时，先进行报警，然后延时驱动跳闸单元，跳开断路器考虑到造价因素，可以不增加3）各汇流支路输入到汇流箱端子排前增加防反二极管，防止出现汇流，熔管作为后备保护4）熔断器熔管保险安数选择不应大于短路电流，应将20A改为15A或者16A5）汇流箱安装前，用兆欧表对其内部各元件做绝缘测试6）汇流箱进线孔进行密封，防止小动物进入7）增加汇流排的宽度，增加端子和汇流排的接触面积和牢固性，增大汇流排和箱体的安全距离和绝缘电阻8）熔断器和铜排是分开布置，汇流排下面加绝缘支架，汇流排改为15mm宽的如下图：0icm"皿:。