Test sur le terrain : les sectionneurs d'onduleur ne sont pas efficaces contre l'incendie

Dans le cadre de l’objectif mondial de zéro carbone, la sécurité des centrales électriques est une grande préoccupation. Depuis cette année, les fabricants d'onduleurs ont successivement lancé des onduleurs équipés de commutateurs de protection CC, divers experts du secteur ont discuté de la capacité de protection et de la conformité aux normes des commutateurs latéraux CC et ont donné des avis différents. Voici des rapports connexes provenant de divers médias :

Le débat se concentre sur la question de savoir si la sécurité peut être obtenue uniquement avec des sectionneurs sans ajouter de dispositifs de protection tels que des fusibles ou des disjoncteurs dans la conception du système de «plus de 2 chaînes d'accès dans un seul MPPT « . Sur le marché actuel, ces produits ont été utilisés dans des centrales électriques pratiques. Qu’en est-il de la capacité de protection réelle ? L'auteur a effectué sur site des tests de connexion inversée et de reflux pour vérifier les performances de sécurité du système.

Une connexion inversée, une mauvaise connexion et un court-circuit se produisent souvent sur les onduleurs pendant la construction, l'installation, l'exploitation et la maintenance, ce qui peut facilement entraîner des risques pour la sécurité. La capacité de protection du système de l'équipement est donc très critique.

Chaque MPPT de l'équipement sélectionné était connecté à 5 chaînes de modules PV, et le courant sur une seule chaîne était de près de 20 A. Une chaîne d'équipement a été sélectionnée pour le test de connexion inverse des électrodes positives et négatives. Après avoir été connectée inversement, cette chaîne a formé une boucle avec les 4 autres chaînes, dans laquelle le courant est ensuite revenu vers cette chaîne et a formé un courant de reflux de 70 A.

Schéma de circuit du test de connexion inversée de chaîne

Après le déclenchement du premier test, le sectionneur a pris une mesure de protection, mais s'est déclenché après 240 ms, ce qui est différent de la capacité d'arrêt de 15 ms annoncée par le fabricant.

Après le déclenchement du deuxième test, le sectionneur ne s'est pas déclenché, la protection a échoué et le courant de retour a toujours existé, ce qui a entraîné une forte augmentation de la température des modules dans les chaînes correspondantes. Et la température de la diode d'un module a dépassé 150 ℃ et a éclaté sur place, ce qui présente un grand risque d'incendie.

Actuellement, la plupart des centrales électriques se trouvent dans des environnements complexes. En raison de la grande surface de pose des modules photovoltaïques dans les centrales électriques, il existe souvent de nombreux facteurs tels qu'un éclairage inégal, une occlusion, un vieillissement des modules, etc. Un éclairage ou une production d'énergie incohérente de chaque module pourrait facilement conduire à une différence de tension dans la chaîne, ce qui entraînerait un reflux de courant. Le fait de ne pas protéger efficacement le système peut entraîner des risques pour la sécurité.

Par conséquent, l'une des chaînes de l'onduleur a été sélectionnée pour effectuer le test de reflux, de sorte qu'une chaîne de modules maintienne une certaine différence de tension avec les 4 autres chaînes du même MPPT, provoquant le retour du courant des 4 autres chaînes vers le défaut. chaîne et le reflux actuel atteint 30A. Trois séries de tests ont été réalisées dans les conditions ci-dessus.

Schéma de circuit du test de reflux de chaîne

Après le déclenchement des deux premiers tests, le sectionneur a pris une mesure de protection, mais s'est déclenché au bout de 250 ms, ce qui est très différent de la capacité d'arrêt de 15 ms annoncée par le fabricant.

Après la panne survenue lors du 3ème test, le sectionneur ne s'est pas déclenché, la protection a échoué et la température des modules et circuits correspondants a fortement augmenté, parmi lesquels la température du module a grimpé de 49 °C (à 76,8 °C) en une minute. S'il ne pouvait pas être débranché rapidement, la température continuerait à augmenter, ce qui pourrait provoquer un incendie et une extinction des modules.

Ces tests montrent que lorsqu'un MPPT est connecté à plus de 2 chaînes de modules, le sectionneur ne peut pas fournir une protection efficace et peut provoquer des dommages, un incendie ou un risque encore plus grand pour les modules.

En résumé, les sectionneurs peuvent être utilisés comme protection redondante pour améliorer la sécurité du système, mais pas comme dispositif de protection nécessaire du système, et ne peuvent pas remplacer les fusibles ou disjoncteurs spécifiés dans la norme. Dans un système où il y a plus de 2 chaînes d'accès dans un MPPT, des dispositifs de protection contre les surintensités tels que des fusibles ou des disjoncteurs répondant aux exigences standard doivent être fournis. Les questions de sécurité doivent être prises au sérieux.