浅谈光伏电站火灾自动报警系统设计

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1、浅谈光伏电站火灾自动报警系统设计（中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司云南昆明650011）摘要：近年来，随着新能源建设加快，大量光伏电站不断涌现，合理设计光伏电站火灾自动报警系统，预防和减少火灾危害，保护人身和财产安全显得尤为重要。木文结合云南大型光伏电站工程建设实践，浅谈光伏电站火灾自动报警系统的设计体会。关键词：光伏电站火灾自动报警设计1大型光伏电站特征1.1电站占地面积大、电气设备分散大型并网光伏电站由升压变电站、光伏阵列区、逆变器、箱式升压变等设施组成，项目占地面积很大，每50MW规模光伏电站的占地面积约1500m亩左右。光伏

2、电站的升压变电站与常规变电站项目类似，占地10余亩，电气设备布置紧凑，设计标准成熟，设计体系严谨。除升压变电站外，光伏电站最大的特征是光伏方阵区占地面积大、逆变器及箱式变压器分散布置于方阵区内，最远的逆变器距升压变电站距离超过千米。1.2光伏方阵区全露天、区内杂草灌木容易生长光伏电站的光伏方阵区布置在露天，太阳能电池组件、汇流箱以及之间的直流电缆是区内的主要电气设备及设施。电池组件架空布置，遮扔了太阳直射光，致使组件下方土地保水性能提高，容易滋生杂草灌木。方阵区电缆一般采用直埋敷设，遇场地石化严重、沟壑纵横时需采用桥架敷设电缆。1.3逆变器

3、室内布置、单位散热量大、且无人值守逆变器是光伏电站的重要设备，它将电池组件的直流电能转换为交流电能，以实现并网发电。大型光伏电站多釆用MW级逆变器，逆变器功率损耗约2%,一套1MW逆变器的损耗高达20kW。逆变器必需采用户内布置，或新建逆变器室或采用箱式结构逆变器。一般的逆变器室或箱式逆变器占地面积约20-25m2,内部净空容积约40〜50m3。2光伏方阵区火灾危险分析2.1电池组件、汇流箱及电缆火灾危险太阳电池组件、汇流箱及电缆全部露天分散布置或地埋敷设，露天布置电气设备的最人火灾隐患是杂草灌木自燃引发的火灾。2.2逆变器火灾危险分析逆变

4、器室内布置有逆变器、直流屏、UPS等电气设备，仅逆变器的散热就高达20kW以上，其单位空间热量大于0.4kW/m3。由此可知，若逆变器室散热功能不完善或者失效，必将引发逆变器室的重大火灾。3光伏方阵区火灾自动报警方案2.1光伏方阵区光伏方阵区占地面积大、分散，设置火灾自动报警设施成本高，难以接受。一般光伏电站多采用图像监控系统并配合人工巡检以发现火灾隐患，特别是天干物燥的冬季，应加强监视和巡视。2.1逆变器室0前，国内所有光伏电站工程在逆变器室内均装设了完善的通风换气散热系统，逆变器产品也自带有超温报警功能。因此，国内大多数光伏电站没奋为逆

5、变器室设置火灾自动报警系统。通过一批大型光伏电站的建设实践，考虑到逆变器室火灾危险可能性以及逆变器的重要性，以“预防为主、防消结合”的原则，云南某大型光伏电站率先在光伏电站逆变器室内设计了火灾报警系统。4云南100MW光伏电站火灾自动报警系统设计方案4.1电站概况云南某100MW并网光伏电站项0分两期建成，每期建设50MW,现均己投产发电。该电站设liokv升压站•一座，升压站区域占地面积约16亩；光伏方阵区占地面积约3000亩，区内分散布置了100个逆变器室，逆变器室面积约25m2o4.2电站火灾自动报警系统总设计方案该项0—期工程为ll

6、OkV升压站及光伏区域的50个逆变器室设置了一套完整的火灾报警系统，二期工程将光伏区域的50个逆变器室接入一期升压站火灾自动报警控制主机。4.3升压站区域本光伏电站火灾自动报警系统采用集中式报警系统。报警控制器采用机柜式安装，布置于升压站主控制室内，报警联动控制器主板、中文显示器LCD、键盘、直线联动控制器、冋路卡、主机电源、应急广播主机等集中布置在主机柜内。该电站升压站区域设置了综合楼、宿舍楼、35KV配电室、SVG室、水泵房等5个防火分区，在各个防火分区设置了智能感烟探测器、智能感温探测器、手动报警按钮、声光报警器，主变压器采用线性感温

7、电缆探测器。感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、卢光报警器等设备的报警信号采集后通过传输总线传至火灾报警控制器，以提醒运行人员火灾状况。设有联动控制系统，当火灾发生吋，火灾报警系统发出联动信号，切断该区域的空调、风机电源，并接收空调和风机的电源状态信号。同吋，综合楼、宿舍楼设有消防应急广播系统，当火灾事故发生吋人员能够快速及吋的安全疏散。并设有消防电话系统，所有手动报警按钮均带有电话插孔。4.4光伏区域该光伏电站占地面积大，光伏区域与升压站最远的距离达到几公里之多。若该光伏电站只在升压站区域设置火灾自动报警系统，必将使得光伏区域的众多逆变

8、器室成为火灾探测盲区。同吋，光伏区域处于无人值守状态，存在火灾事故扩大的安全隐患。因此，该工程将光伏区域也纳入光伏电站火灾自动报警系统的探测区域。该电站设计时，将光伏区域分成十个