光伏电站逆变器“炸机”(严重故障,通常伴随冒烟、打火、外壳炸裂等现象)是一个非常严重的问题。它会导致发电量直接归零,甚至引发火灾等安全事故。

下面为您解析逆变器炸机的主要原因及相应的预防处理措施。

逆变器炸机的主要原因

逆变器炸机通常是多种因素共同作用的结果,但可以归纳为内部和外部两大类。

一、 外部环境与系统匹配问题

过电压冲击(常见原因之一)

雷击浪涌:直击雷或感应雷会产生极高的电压和电流,如果电站的防雷系统(避雷针、浪涌保护器SPD)不合格或失效,逆变器首当其冲。

电网过电压:电网因故障或操作(如电容器投切)引发瞬时过电压,超过逆变器内部元器件的耐压极限。

自身发电过压:在光照强烈、温度低的天气,组件输出电压可能远超标准工作电压(Voc),如果线缆过长或选型不当,到达逆变器的电压可能超过其直流输入电压。

绝缘问题

直流侧绝缘损坏:组件边框、接线盒、MC4接头、直流线缆等因安装划伤、老化、动物啃咬导致绝缘层破损,引起正负极对地短路,产生巨大电流。

PID效应(电势诱导衰减):长期运行中,组件对地存在高电压,会导致组件性能衰减并形成漏电流,严重的漏电流可能击穿内部绝缘。

元器件老化与匹配不当

直流电弧:接头虚接、松动、氧化,会导致接触电阻增大,在通断电流时产生高温电弧,能量积累后引发炸机。

组件与逆变器不匹配:如“超配”严重且在低负载下,逆变器可能长时间在非效率区间工作,加剧内部损耗和发热。

二、 逆变器自身质量问题

元器件失效

IGBT/MOSFET功率开关管:是逆变器的“心脏”。如果其质量差、驱动电路设计有缺陷或散热不良,极易发生过热、过流而击穿短路,瞬间炸毁。

直流母线电容:用于平滑直流电。如果电容质量不佳(如等效串联电阻ESR过大),在长期高温、高纹波电流下会鼓包、失效,甚至短路。

设计与制造缺陷

散热设计不足:散热片面积小、风扇故障或风道设计不合理,导致热量无法及时排出,元器件在高温下寿命急剧缩短。

PCB板质量差:虚焊、铜箔走线过细、板层间绝缘不良,在过大电流下会烧毁。

防护等级(IP等级)不达标:导致湿气、灰尘侵入,引起内部短路。