1、光伏项目背景：
某光伏电站总装机容量 50 MW，采用海 润 光 伏 HR-250P-18/Bb 型 和 国 电 光 伏GDM-250PE03型光伏组件，集中式逆变器，单机额定容量 500 kW，箱式变压器为双分裂式变压器，额定容量 1000 kVA，1 台双分裂箱式变压器带 2 台集中式逆变器。全站共50台箱式变压器，以5回35 kV线路通过地埋电缆接入 110 kV 光伏电站 35 kV 母线，35 kV母线采用单母线接线方式。
2、事故经过及设备损毁情况
2016-11-07T16：00，电站运行值班人员在主控视频监控机发现 71区 1号逆变器附近 1台汇流箱冒烟，有起火迹象。现场检查发现 71区 1号逆变器 1号汇流箱内部着火，起火点位于直流输出断路器上口正母线处，正母线、电源模块、数据采集模块、防雷器烧毁。汇流箱起火后内部气体积聚，汇流箱柜门被弹开，燃烧物跌落点燃地面干草，火势沿组件背板地面燃烧，向东串烧近30 m。
受弃光限电影响，事故发生时全站只有 2台逆变器处于正常运行状态，其余逆变器由调度自动发电控制 AGC（Automatic Generation Control）平台统一控制，为限功率运行。71区 1号逆变器为限功率运行，逆变器直流侧输入断路器、交流侧并网断路器都处于闭合状态。逆变器向下连接 7台汇流箱，汇流箱直流输出断路器开关为闭合状态，逆变器和汇流箱连接系统。将 71 区箱式变压器、1 号逆变器及所带 7 台汇流箱从系统中解列，依次对光伏组件、汇流箱、逆变器、箱式变压器进行检查，发现其余 6台汇流箱电源模块均有不同程度损坏，主要表现为输入电容鼓包漏液、数据采集模块陶瓷气体放电管损坏。检查中还发现逆变器交流侧 V相输出滤波电容烧毁，箱式变压器低压侧低压断路器 V相母排连接的金属氧化物避雷器烧毁。同时发现组串进线直流熔断器及防反二极管未损坏，直流输出断路器未跳开。测量1号汇流箱进线组串，发现 4条支路短路接地。现场挖开电缆沟、取出电缆，发现 4根光伏电缆烧结在一起，其中 1根电缆烧断。在相应进线熔断器底座处发现发热烧灼的痕迹。检查其他汇流箱光伏进线电缆，未见异常。
3、事故分析
3.1、短路点确认及短路形成原因
（1） 光伏组串进线电缆短路接地后，短路点处形成低阻抗点，其他组串的电流汇聚到短路点处，短路组串的防反二极管从正向导通状态过渡至反向饱和状态，形成箝位，短路点只承受组串自身的短路电流，由于短路电流很小，不会引起大的电弧起火，较常见的是光伏电缆发热烧结在一起。
（2） 如果防反二极管在关断过程中承受较大的反向电压，造成防反二极管反向击穿，短路支路会形成较大的电流回路。1台汇流箱共带 16路光伏组串，此时短路点将承受其余 15路光伏组串的短路电流，该电流值远大于支路熔断器的动作电流，短路支路的直流熔断器熔断解除线路接地。
根据以上 2种短路接地运行方式，结合现场事故情况，判定汇流箱直流输出断路器正母线为短路接地故障点
3.1.2 短路形成原因
1号汇流箱直流断路器上口正母线处发生短路后，其余 6台汇流箱所带负荷会通过直流母排汇入短路点，形成短路回路。短路点流过电流接近 864A（6个汇流箱瞬时输出电流之和），而汇流箱直流断路器为 GM-250P 型光伏专用断路器，额定电流 In=250 A，瞬时动作值为 10In，即 2500 A，因此汇流箱直流断路器未跳开。短路点母线短时内通过的电流较大，发生直流拉弧，导致设备起火。短路汇流箱所带 16路光伏组串同时进入短路状态，防反二极管形成箝位保护，各支路处于内部短路状态，部分支路发热严重，导致电缆烧结。
电力菜鸟2017.9
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