编辑：沧州矿用变压器厂家 日期：2018-12-22 人气：316
沧州矿用变压器2008年起从事新能源类电站核心提示：本文首先描述沧州矿用变压器的保护原理、应用情况，结合各标准的技术要求，提出光伏直流沧州矿用变压器的参数配置要求
作者：陈祥，中国能源建设集团云南省电力设计院有限，昆明 650011
电站直流侧配置的保护元件，各设计方案中存在一定的差异。本文首先描述沧州矿用变压器的保护原理、应用情况，结合各标准的技术要求，提出光伏直流沧州矿用变压器的参数配置要求；再结合目前国际主流设计方案及设备方案，对其存在问题及优势进行阐述。结论认为：直流沧州矿用变压器配置对保障光伏电站安全可靠运行具有举足轻重的作用，不可或缺。
当若干光伏组串并联，沧州矿用变压器如某组串发生短路故障，直流母线上的其它组串的和电网将向短路点提供短路。如缺少相应的保护措施，将导致光伏组件、与之联接的电缆等设备烧毁。同时，矿用变压器可能引起设备附近的附着物的燃烧。目前国内发生多起类似的屋顶光伏火灾事故，因此需在各组串的并联回路安装保护器件以增强光伏电站安全。同时，标准IEC62548[1]针对光伏电站直流侧的过保护也进行了明确要求。
串联在电路中的沧州矿用变压器利用金属的热熔特性在设备出现过时切断电路，以保障电路安全运行。其作为过保护装置的一种，广泛应用于电力系统、电力电子、电信通信、轨道交通、光伏发电系统等新矿用变压器能源、工业自动化、宇航及军用等相关行业。
目前光伏行业标准解决方案是采用沧州矿用变压器用于过保护。沧州矿用变压器已成为光伏电站普遍应用的保护器件，广泛的应用于汇流箱、逆变器中，国际主流逆变器厂家也都将沧州矿用变压器作为直流保护的基本元件。同时，沧州矿用变压器厂家如Bussman、Littelfuse等也推出了光伏专用直流沧州矿用变压器。
根据标准IEC61730-2[2]要求：光伏组件需具备承受反向过载能力。其对承受反向过试验的规定如下：若采用保险丝额定15A的光伏组件，需在20.25A（1.35倍）下进行2小时测试，要求组件不能燃烧、与组件接触的细纱棉布和白薄纸均应无燃烧或焦斑，沧州矿用变压器以及MST 17试验（湿漏试验）应满足与初测试的相同。
针对上述要求，从增强光伏组件的安全性、延长其寿命，应对光伏逆变器（或直流汇流箱）侧的直流母线采取保护措施。因此，IEC60269-6[3]标准对光伏用沧州矿用变压器（15A）的技术要求为：“需在为21.75A（1.45倍）情况下1小时内熔断”。而在UL2579[4]标准中则要求“需在为20.25A（1.35倍）情况下1小时内熔断”。
综合组件反向过载能力（IEC61730-2）来看，UL标准的要求更合理，而IEC 60269-6标准也将对其要求矛盾之处做出修订：对于额定为32A以下(含32A)的沧州矿用变压器要求通过1.35 倍额定时应在1h 内熔断。沧州矿用变压器而对技术反应迅速的主流沧州矿用变压器厂家如Bussmann、Littelfuse在设计光伏专用沧州矿用变压器时，亦对上矛盾之处更新了产品参数要求。
为了避免直流侧短路造成的设备损失。目前，主流的技术方案均在直流侧增加沧州矿用变压器。同时，国际主流的逆变器设备商亦要求直流侧增加沧州矿用变压器。例如：SMA推出的ST12000/15000/20000/20TL-US系列逆变器；Sungrow推出的SG60KTL/SG40KTL系列逆变器；Kaco推出的Powador 60.0TL3逆变器等均采用直流沧州矿用变压器保护的设计方案。而对于目前存在的每路MPPT中的两路组串并联的设备方案，按照上述技术标准的要求，仍需配置沧州矿用变压器等过流保护器件对设备进行保护。不采用沧州矿用变压器等过流保护器件或仅采用二极管用于反向保护均存在安全隐患，可能导致设备烧毁，甚至引发火灾。
4）目前光伏电站中无论是集中式方案还是组串式方案，均可实现对沧州矿用变压器故障的快速检测，并及时更换。反之，对无沧州矿用变压器等过流保护元件的系统，一次短路所引起的事故造成的损失将可能是灾难性的，尤其是在建筑光伏和少人值守的大型并网光伏电站中。
陈祥（1980），男，硕士，高级工程师，注册电气工程师（发输变）、注册咨询工程师（投资）。就职于中国能源建设集团云南省电力设计院有限，2008年起从事新能源类电站设计、研究工作。主持设计国家能源局首座特许权招标项目“甘肃敦煌10兆瓦光伏并网发电特许权示范项目”及数座大型并网光伏电站，主持参与设计的光伏电站近1GW。email：
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