一起箱式储能电站火灾事故的调查与体会.docx

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一起箱式储能电站火灾事故的调查与体会

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翟小鹏

摘要：电力安全是国家能源安全的重要组成，储能是保证电力安全、低碳、高效供给的重要技术。储能电站近年来飞速发展，其中锂电池储能系统具有重量轻、能量密度高、循环寿命长等优势而被广泛使用，但是其火灾危险性也逐渐显现，引起了社会强烈关注。文章针对一起储能电站火灾事故调查分析，对其安全管理提出了一些建议。

关键词：储能电站;储能锂电池;火灾事故;调查工作

1?火灾基本情况

2021年5月10日5时53分，高邮市经济技术开发区电池产业园某企业生产的箱式储能电站在试运行期间发生火灾，火灾过火面积约20m2，直接财产损失14万元，无人员伤亡。

2?箱式储能电站的基本情况

该箱式储能电站在用电低谷时向电池组充电储能，在用电高峰时电池组放电回馈电网，对电网起到局部错峰调谷均衡用电负荷的作用;电站由锂离子电池组、能量转换装置（PCS）、电池管理系统（BMS）、能量管理云平台（EMS）和储能集装箱组成;箱内设有气体灭火系统、火灾自动报警系统、灭火器等消防设施。

3?火灾事故调查情况

火灾发生后，消防救援部门与企业技术人员共同进行了现场勘验和原因分析。

该箱锂电池储能电站于2021年4月6日开始运行测试，5月10日当天气温19℃～33℃，天气多云。箱体位于停车场一角，过火范围在箱内，对周边建构筑物无影响，储能站外部设有一根电缆与电网连接。

3.1?现场勘验

3.1.1?箱体勘验

箱体分为两个区域，一侧为储能电池区，一侧为能量转换区，中间有铁质门分隔。铁质箱体外观过火变色，其中能量转换区过火变色较重、漆面火烧发黑，储能电池区外观基本完好、漆面局部有轻微变色，排风口有烟熏痕迹。箱体内部均过火变色、漆面火烧发黑，其中能量转换区过火变形扭曲、部分顶面坍塌，储能电池区过火变形扭曲。

3.1.2?能量转换区勘验

能量转换区主要有两个柜体，分別是储能变流器和控制装置（PCS），均过火烧毁。电网输入端口处接头脱落粘连在面板上，铁质面板因短路被大面积烧穿，柜门也有两处短路烧穿形成小洞口。

打开储能变流器背面面板，内部线路的绝缘橡胶层均过火脱落、线路裸露，并发生了较为严重的过载现象：电网接线处一条铜排线熔断部分缺失，熔化的铜导线滴落在下方陶瓷片上;变压器接线处的导线熔断，熔断的导线掉落在下方的铁板上，铁板有短路烧穿痕迹;PCS与储能区连接的电缆线有部分残留，绝缘层完好，透过透明绝缘层可看到内部铜导线。

3.1.3?储能电池区勘验

储能电池区有两簇锂电池模组，每簇锂电池模组有27个电池模块，每个电池模块有144颗锂电池，每18颗锂电池连接为一个电池组。储能区中间为过道，内有七氟丙烷气体灭火系统储罐残留、火灾自动报警残留和汇流柜（BMS）残留。

簇1电池模组均过火，连接模块的导线均脱落，铁质机箱过火变色，电池泄压口全部脱落。

其中，模块10、11、13、14机箱内电池挤压拱起，模块10、11、26、27机箱外侧有短路烧穿痕迹。

模块10机箱接线处和底部有大面积短路烧穿、机箱扭曲变形向外凸起，内部电池发生鼓胀，中间位置的电池挤压拱起，电池移位，电池铝制外包装熔化烧毁，内部电芯裸露，且接线口处的电池电芯炸出扭曲变形;模块11机箱顶部、接线处和底部有明显短路烧穿，电池鼓胀挤压变形，电池未移位，中间位置电池轻微拱起。模块13机箱完好，电池鼓胀挤压变形，电池未移位，中间位置的电池挤压拱起。模块14机箱完好，电池鼓胀挤压变形，电池未移位，中间位置的电池挤压轻微拱起。模块27机箱底部有短路烧穿孔洞、电池鼓胀但未挤压变形;模块26机箱接线口处有短路烧穿痕迹、电池鼓胀但未挤压变形。其他模块电池发生鼓胀、但未发生明显挤压变形。

簇2电池模组均过火，连接模块的导线均脱落，铁质机箱过火变色。其中，模块7机箱底部接线口处有短路烧穿，内部电池中间位置发生鼓胀并挤压拱起，电池未移位;模块8机箱底部有短路烧穿痕迹，内部电池中间位置发生鼓胀并挤压轻微拱起，电池未移位;模块9机箱底部、接线口处有短路烧穿痕迹，内部电池中间位置发生鼓胀并挤压轻微拱起，电池未移位。其他模块电池发生鼓胀、但未发生明显挤压变形。

气体灭火系统储罐过火漆面碳化，压力表停留在中间位置，仍有弹性，内部气体完好。火灾自动报警系统烧毁，墙上有机箱残留;监控摄像头烧毁掉落在地面。

3.1.4?对簇1模块10进行专项勘验

模块10的电池组编号为73#～80#，每18颗锂电池为一组，发生挤压变形的为73#电池组1颗锂电池和80#电池组4颗锂电池，电池电池电芯熔化缺失，两组电池之间形成了明显的碳化坑。

将73#和80#的最外侧一排电池取出复原并编号进行勘验，73#电池组A电池铝质外壳部分熔化（铝的熔点660.32℃），电池电芯裸露，外侧电芯底部有少量缺失，电芯层未松动。