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北京消防|光伏發(fā)電組件危險有害因素分析及安全對措施|消防檢測|消防安全評估|電氣檢測
發(fā)布日期：2019-03-12 10:23:10
1 概述
能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)， 電力作為最清潔便利的能源形式， 是國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈， 而傳統(tǒng)的煤炭、石油等一次能源是不可再生的， 終歸要走向枯竭， 提高能源利用效率、 開發(fā)新能源、 加強可再生能源的利用， 是解決各國經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中日益凸顯的能源需求增長與能源緊缺、 能源利用與環(huán)境保護之間矛盾的必然選擇。目前，以光伏等為代表的新能源發(fā)電形式正蓬勃興起， 它解決了一系列能源問題。但是， 由于運行經(jīng)驗的不足， 其安全生產(chǎn)具有特殊性。對光伏發(fā)電站的核心部分光伏發(fā)電組件的運行安全性進行研究分析就顯得十分必要。本文首先介紹了光伏發(fā)電組件的構(gòu)成， 然后分析了其運行過程中可能存在的危險有害因素， 最后提出了相關(guān)的安全對策措施。 本文內(nèi)容能夠為今后光伏發(fā)電站安全運行管理提供一定參考。
2 光伏發(fā)電組件構(gòu)成
光伏電站安裝單晶硅或多晶硅太陽能電池若干塊， 構(gòu)成光伏陣列。光伏陣列分為若干個發(fā)電單元， 每個發(fā)電單元設(shè)置防雷直流匯流柜、 逆變器、 升壓變壓器組成。 先通過光伏陣列匯流箱進行匯流，再經(jīng)電纜接至直流匯流柜， 然后再與逆變器相連。 再通過電力電纜并聯(lián)敷設(shè)接至升壓變壓器。接入升壓變電站或開閉站， 將電能送入電網(wǎng)。
3 光伏發(fā)電組件危險有害因素分析
3.1 光伏支架危險因素分析
支架基礎(chǔ)的設(shè)計應(yīng)考慮工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、 荷載等因素， 支架采用鍍鋅螺栓連接， 若未按圖紙施工、 螺栓連接不牢固、 強度不夠， 螺栓未按要求鍍鋅、 安裝完成后未
進行整體調(diào)平等， 都可能使支架發(fā)生傾倒現(xiàn)象， 影響電池組件對太陽能輻射的接收； 若遇強風(fēng)等災(zāi)害天氣， 會使支架不穩(wěn)， 坍塌， 造成一定的經(jīng)濟損失。若支架制造材料存在缺陷，表面未采取防銹處理， 支架加固不符合規(guī)定， 運行期未定期巡視和維護、 未按氣候條件進行事故預(yù)測和采取對策， 當(dāng)電站遭遇不良氣候條件或超標準地震時， 可能導(dǎo)致支架傾倒， 嚴重時會發(fā)生光伏方陣整體傾倒現(xiàn)象。
3.2 光伏組件危險因素分析
光伏組件也就是太陽能電池組件， 是光伏電站中所不可缺少的重要組件。光伏電站在運行過程中， 由于設(shè)計缺陷、 太陽能電池組件質(zhì)量缺陷、 安裝質(zhì)量不合格、 清理不及時、 性能測試不合標準， 都可能會影響光伏組件的性能； 設(shè)計安裝時未考慮荷載、 風(fēng)速、 沙暴等惡性天氣帶來的影響，也將會對光伏電池造成損害， 影響電站的運行。若光伏組件支架設(shè)計安裝時為考慮地質(zhì)條件， 環(huán)境條件， 荷載等因素， 可能造成光伏組件不穩(wěn)、 傾覆， 影響電池組件對太陽能輻射的接收效果。逆變器是直交流轉(zhuǎn)換的設(shè)備，若設(shè)計制造不合理， 元件調(diào)整、 操作和保養(yǎng)不善、 加熱或通風(fēng)不良， 防護等級不夠， 可能影響逆變器轉(zhuǎn)換效率、 性能的穩(wěn)定性。
4 光伏發(fā)電組件安全對策措施
光伏組件安全對策措施主要依據(jù) 《光伏發(fā)電站設(shè)計規(guī)范》（GB50797-2012） 等規(guī)范和標準提出， 主要有：
①光伏方陣接地應(yīng)連續(xù)、可靠，接地電阻應(yīng)不小于4%u3A9。
②集中敷設(shè)于溝道、 槽盒中的電纜宜選用 C 類阻燃電纜。
③光伏組件之間及組件與匯流箱之間的電纜應(yīng)有固定措施和防曬措施。
④動力電纜和控制電纜宜分開排列。
⑤匯流箱應(yīng)具有下列保護功能： a 應(yīng)設(shè)置防雷保護裝置； b 匯流箱的輸入回路宜具有防逆流及過流保護； c 匯流箱的輸出回路應(yīng)具有隔離保護措施； d 宜設(shè)置監(jiān)測裝置。
⑥充電控制器應(yīng)具有短路保護、過負荷保護、蓄電池過充 （放）保護、 欠（過）電壓保護及防雷保護功能。
⑦對光伏發(fā)電站送出線路， 應(yīng)在系統(tǒng)側(cè)配置分段式相間、 接地故障保護； 有特殊要求時， 可配置縱聯(lián)電流差動保護。
⑧光伏發(fā)電站調(diào)度管轄設(shè)備供電電源應(yīng)采用不間斷電源裝置 （UPS） 或站內(nèi)直流電源系統(tǒng)供電， 在交流供電電源消失后，不間斷電源裝置帶負荷運行時間應(yīng)大于40min。
⑨光伏發(fā)電站應(yīng)具備頻率適應(yīng)性、 電壓適應(yīng)性、 低電壓穿越能力。
⑩光伏發(fā)電站動態(tài)無功響應(yīng)時間應(yīng)不大于 30min。
5 結(jié)語
本文介紹了光伏發(fā)電站的中的光伏發(fā)電組件在運行過程中可能具有的危險有害因素， 并提出了相關(guān)安全對策措施，可以為光伏發(fā)電企業(yè)安全生產(chǎn)管理提供一定的參考。
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