PV суурилуулалтанд тогтмол гүйдлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж

Нарны хавтан PV хослуулагч хайрцаг тогтмол гүйдлийн хамгаалалтын төхөөрөмж

PV суурилуулалтанд зориулагдсан тогтмол гүйдлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжүүд нь нарны гэрэлд бүрэн тусахаар хийгдсэн байх ёстой тул аянгын нөлөөнд маш өртөмтгий байдаг. PV массивын хүчин чадал нь түүний гадаргуугийн гадаргуутай шууд холбоотой тул аянгын нөлөөллийн системийн нөлөөлөл нэмэгдэх болно. Гэрэлтүүлэг байнга тохиолддог тохиолдолд хамгаалалтгүй PV системүүд нь гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд дахин дахин их хэмжээний хохирол учруулдаг. Үүний үр дүнд засвар, орлуулалтын ихээхэн зардал, системийн зогсолт, орлого алдагдахад хүргэдэг. Зохих ёсоор боловсруулсан, тогтоосон, суурилуулсан хэт халалтаас хамгаалах төхөөрөмжүүд (аяндаа хамгаалах хэрэгслүүд) нь аянгын хамгаалалтын системүүдтэй хамт ашиглагдах үед аянга буухаас үүсэх нөлөөллийг багасгана.

Агаарын терминал, доош дамжуулагч зөв дамжуулагч, гүйдэл дамжуулах бүх эд ангиудыг тэнцвэржүүлэх, газардуулгын зөв зарчим зэрэг үндсэн элементүүдийг агуулсан аянгын хамгаалалтын систем нь шууд цохилтоос хамгаалалтын халхавч болж өгдөг. Хэрэв танай PV сайт дээр аянга буух эрсдэлтэй холбоотой асуудал гарвал эрсдэлийн үнэлгээний судалгаа, шаардлагатай тохиолдолд хамгаалалтын системийн зураг төсөл боловсруулах зорилгоор энэ чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжлийн цахилгааны инженер ажиллуулахыг зөвлөж байна.

Аянганаас хамгаалах систем ба SPD-ийн ялгааг ойлгох нь чухал юм. Аянганаас хамгаалах системийн зорилго нь цахилгаан гүйдэл дамжуулах дамжуулагч дамжуулагч дамжуулагч дамжин шууд аянга цахилгаан дамжуулах замаар барилга байгууламж, тоног төхөөрөмжийг тэр цэнэглэх замд орох, шууд цохилт өгөхөөс хамгаалахад оршино. Цахилгаан гүйдлийн системүүдийг цахилгаан системд ашигладаг бөгөөд аянгын шууд болон шууд бус нөлөөллөөс үүдэлтэй өндөр хүчдэлийн түр зуурын нөлөөллөөс эдгээр системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг аврахын тулд дэлхий рүү гарах гарцыг өгдөг. ТХГН-ийн гадна аянга хамгаалах системтэй байсан ч аянгын нөлөөнүүд бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд томоохон хохирол учруулж болзошгүй юм.

Энэ нийтлэлийн зорилгоор би аянга цахилгаанаас хамгаалах зарим хэлбэрийг авсан гэж үзэж, тохирох SPD-ийн нэмэлт ашиглалтын төрөл, үйл ажиллагаа, ашиг тусыг судалж үзлээ. Зохих ёсоор боловсруулсан аянгын хамгаалалтын системтэй хамт системийн гол байршилд SPD ашиглах нь инвертер, модуль, комбайн хайрцаг дахь тоног төхөөрөмж, хэмжих, хянах, харилцаа холбооны систем зэрэг гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгаалдаг.

SPD-ийн ач холбогдол

Массив руу шууд аянга буусны үр дагаврыг эс тооцвол цахилгаан кабель хоорондоо уялдаатай байх нь цахилгаан соронзоноор өдөөгдсөн түр зуурын үйл явцад маш мэдрэмтгий байдаг. Аянгын нөлөөнөөс шууд болон шууд бусаар дамждаг түр зуурын дамжуулалт, түүнчлэн цахилгаан хэрэгслийг сэлгэн залгах функцээс үүссэн түр зуурын дамжуулалт нь цахилгаан ба электрон төхөөрөмжийг маш богино хугацаанд (араваас хэдэн зуун микросекунд) хэт өндөр хүчдэлд хүргэдэг. Эдгээр түр зуурын хүчдэлд өртөх нь сүйрлийн бүрэлдэхүүн хэсгийн эвдрэлийг механик эвдрэл, нүүрстөрөгчийн хяналт зэргээс мэдэгдэхүйц мэдрэгдэх эсвэл анзаарагдахгүй байж болох ч тоног төхөөрөмж, системийн доголдлыг үүсгэж болзошгүй юм.

Бага хэмжээтэй түр зуурын үйлчлэлд удаан хугацаагаар өртөх нь PV системийн тоног төхөөрөмж дэх диэлектрик ба тусгаарлагч материалыг эцсийн эвдрэл гарах хүртэл доройтуулдаг. Нэмж дурдахад хэмжилт, хяналт, холбооны хэлхээнд хүчдэлийн шилжилтүүд гарч ирж болно. Эдгээр түр зуурын алдаанууд нь алдаатай дохио эсвэл мэдээлэл байж болзошгүй тул тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа доголдох, унтрах шалтгаан болдог. SPD-ийн стратегийн байршил нь богино, хавчих төхөөрөмжөөр ажилладаг тул эдгээр асуудлыг зөөлрүүлдэг.

SPD-ийн техникийн шинж чанар

PV програмуудад ашигладаг хамгийн түгээмэл SPD технологи нь хүчдэл хавчих төхөөрөмжийн үүргийг гүйцэтгэдэг метал оксидын varistor (MOV) юм. SPD-ийн бусад технологид цахиурын нуранги диод, хяналттай оч цоорхой, хий ялгаруулах хоолой орно. Сүүлийн хоёр нь богино холболт эсвэл дамнуурга хэлбэрээр гарч ирдэг шилжүүлэгч төхөөрөмжүүд юм. Технологи тус бүр өөр өөрийн онцлог шинж чанартай байдаг тул тодорхой хэрэглээнд ашиглах нь их бага хэмжээгээр тохирдог. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн хослолыг тус тусдаа санал болгосноос илүү оновчтой шинж чанарыг хангахын тулд зохицуулж болно. Хүснэгт 1-д PV системд ашигладаг SPD-ийн гол төрлүүдийн жагсаалтыг гаргаж, үйл ажиллагааны ерөнхий шинж чанаруудыг нарийвчлан тодорхойлсон болно.

SPD нь түр зуурын богино хугацаанд төлөв байдлыг хурдан өөрчилж, түр зуурын гүйдлийн хэмжээг алдалгүй цэнэглэх чадвартай байх ёстой. Төхөөрөмж нь холбогдсон тоног төхөөрөмжийг хамгаалахын тулд SPD хэлхээний хүчдэлийн уналтыг багасгах ёстой. Эцэст нь SPD функц нь тухайн хэлхээний хэвийн үйл ажиллагаанд саад учруулах ёсгүй.

SPD-ийн үйл ажиллагааны шинж чанарыг хэд хэдэн параметрээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь SPD-ийн сонголтыг хийж байгаа хэн боловч ойлгох ёстой. Энэ сэдэв нь энд авч үзэх илүү дэлгэрэнгүй мэдээллийг шаарддаг боловч дараахь параметрүүдийг анхаарч үзэх хэрэгтэй: тасралтгүй ажиллах хүчдэлийн хамгийн их утга, AC ба DC хэрэглээ, нэрлэсэн цэнэгийн гүйдэл (хэмжээ ба долгионы хэлбэрээр тодорхойлно), хүчдэлээс хамгаалах түвшин ( SPD нь тодорхой гүйдэл дамжуулж байх үед үүсэх терминал хүчдэл) ба түр зуурын хэт хүчдэл (SPD-ийг гэмтээхгүйгээр тодорхой хугацаанд хийж болох тасралтгүй хэт хүчдэл).

Өөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн технологийг ашигладаг SPD-ийг ижил хэлхээнд байрлуулж болно. Гэсэн хэдий ч, тэдгээрийн хоорондох эрчим хүчний зохицуулалтыг хангахын тулд тэдгээрийг болгоомжтой сонгох хэрэгтэй. Илүү их цэнэглэх чадвартай бүрэлдэхүүн хэсгийн технологи нь боломжит түр зуурын гүйдлийн хамгийн их хэмжээг цэнэглэх ёстой бөгөөд бусад бүрэлдэхүүн хэсэг технологи нь бага гүйдэл гаргаснаар үлдэгдэл дамжуулагч хүчдэлийг бага хэмжээгээр бууруулдаг.

ТХХ нь бүтэлгүйтсэн тохиолдолд өөрийгөө хамгаалах бүрэн бүтэн төхөөрөмжтэй байх ёстой. Энэ холболтыг илт харагдуулахын тулд олон SPD-үүд түүний салгасан байдлыг илтгэдэг тугийг харуулдаг. Холболтын салшгүй туслах багцаар дамжуулан SPD-ийн статусыг зааж өгөх нь алслагдсан байршилд дохио өгөх боломжтой сайжруулсан шинж чанар юм. Бүтээгдэхүүний өөр нэг чухал шинж чанар бол SPD нь хуруунд аюулгүй, зөөврийн модулийг ашиглаж байгаа эсэх нь бүтэлгүй модулийг багажгүйгээр амархан солих боломжийг олгодог эсвэл хэлхээний хүчдэлийг бууруулах шаардлага юм.

PV суурилуулалтанд хамаарах хувьсах гүйдлийн давалгаанаас хамгаалах төхөөрөмжүүд

Аянга үүлнээс аянга хамгаалах систем, PV бүтэц эсвэл ойролцоох газар руу гялсхийж, алслагдсан газрын лавлагааны хувьд орон нутгийн газрын болзошгүй өсөлтийг үүсгэдэг. Эдгээр зайг хамарсан дамжуулагчууд нь төхөөрөмжийг ихээхэн хүчдэлд хүргэдэг. Газар дээрх потенциалын өсөлтийн үр нөлөөг голчлон сүлжээнд холбогдсон PV систем ба үйлчилгээний үүдний байгууламж хоорондын холболтын цэг дээр мэдрэх болно. Орон нутгийн газар нь алслагдсан лавлах газартай цахилгаанаар холбогддог.

Inverter-ийн хэрэглээний талыг гэмтэх түр зуураас хамгаалахын тулд үйлчилгээний хаалган дээр хүчдэлийн хамгаалалтыг байрлуулсан байх ёстой. Энэ байршилд харагдсан түр зуурын шилжилтүүд нь маш их хэмжээтэй, үргэлжлэх хугацаатай тул тэдгээрийг өндөр цэнэгийн гүйдлийн зэрэглэл бүхий хэт их хамгаалалтаас хамгаалах ёстой. MOV-тэй зохицуулан ашигладаг хяналттай оч цоорхой нь энэ зорилгод хамгийн тохиромжтой байдаг. Очлуурын ялгаа технологи нь аянгын түр зуурын үед тэнцвэржүүлэх чадварыг хангах замаар аянгын өндөр урсгалыг гадагшлуулж чаддаг. Зохицуулсан MOV нь үлдэгдэл хүчдэлийг хүлээн зөвшөөрөгдсөн түвшинд бэхлэх чадвартай.

Газар дээрх потенциалын өсөлтөөс гадна үйлчилгээний үүдэнд гарч буй аянга, цахилгаан дамжуулагч түр зуурын нөлөөллүүд инвертерийн хувьсах гүйдлийн тал дээр нөлөөлж болзошгүй юм. Тоног төхөөрөмжийн болзошгүй эвдрэлийг багасгахын тулд зохих үнэлгээтэй хувьсах гүйдлийн хэт хүчдэлээс хамгаалах хүчийг аль болох инвертерийн хувьсах гүйдлийн хавчааруудад ойртуулж, хөндлөн огтлолын хүрээний дамжуулагчийн хамгийн богино, шулуун замаар явуулна. Энэхүү дизайны шалгуурыг хэрэгжүүлэхгүй байх нь зайлуулах явцад SPD хэлхээний хүчдэл зайлшгүй шаардагдах хэмжээнээс их буурч, хамгаалагдсан тоног төхөөрөмжийг шаардагдахаас илүү өндөр хүчдэлд хүргэх болно.

PV суурилуулах ажилд шаардагдах тогтмол гүйдлийн хамгаалалтын төхөөрөмжүүд

Ойролцоох газардуулгатай байгууламжууд руу шууд цохилт өгөх (аянга хамгаалах систем орно), мөн 100 кА-ийн хэмжээтэй байж болох үүл ба үүл доторхи анивчсан туяа нь PV системийн тогтмол гүйдлийн кабельд түр зуурын урсгалыг үүсгэдэг холбогдох соронзон орон үүсгэдэг. Эдгээр түр зуурын хүчдэлүүд нь тоног төхөөрөмжийн терминал дээр гарч, гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тусгаарлагч ба диэлектрикийн эвдрэлийг үүсгэдэг.

Тодорхой байршилд SPD-ийг байрлуулах нь эдгээр өдөөгдсөн ба хэсэгчилсэн аянга цахилгаан гүйдлийн нөлөөг бууруулдаг. SPD нь хүчдэлтэй дамжуулагч ба газардуулагчийн хооронд зэрэгцээ байрлана. Энэ нь хэт хүчдэл үүсэх үед төлөв байдлыг өндөр эсэргүүцэл бүхий төхөөрөмжөөс бага эсэргүүцэл бүхий төхөөрөмж болгон өөрчилдөг. Энэхүү тохиргоонд SPD нь холбогдох түр зуурын гүйдлийг зайлуулж, тоног төхөөрөмжийн терминал дээр байх хэт хүчдэлийг багасгана. Энэхүү зэрэгцээ төхөөрөмж нь ачааллын гүйдэл дамжуулдаггүй. Сонгосон SPD-ийг тусгайлан боловсруулж, үнэлж, тогтмол гүйдлийн PV хүчдэл дээр хэрэглэхийг зөвшөөрсөн байх ёстой. SPD салангид холболт нь ac програмуудад байдаггүй илүү хүчтэй dc нумыг тасалдуулж чаддаг байх ёстой.

M тохиргоонд MOV модулиудыг холбох нь 600 эсвэл 1,000 Vdc-ийн хамгийн их нээлттэй хэлхээний хүчдэл дээр ажилладаг томоохон арилжааны болон хэрэглээний хэмжээний PV системүүдийн түгээмэл хэрэглэгддэг SPD тохиргоо юм. Y хөл тус бүр нь туйл ба газардуулгатай холбогдсон MOV модулийг агуулдаг. Газардуулгагүй системд туйл бүрийн хооронд, мөн туйл ба газрын хооронд хоёр модуль байдаг. Энэхүү тохиргоонд модуль бүр нь системийн хүчдлийн тэн хагастай тэнцэхүйц байдаг тул туйлаас газардуулга гарсан ч гэсэн MOV модулиуд нэрлэсэн утгаас хэтрэхгүй байна.

Эрчим хүчний бус системийн хэт хүчдэлээс хамгаалах асуудал

Эрчим хүчний системийн тоног төхөөрөмж, эд ангиуд аянгын нөлөөнд өртөмтгий байдагтай адил эдгээр суурилуулалттай холбоотой хэмжилт, хяналт, багаж хэрэгсэл, SCADA болон холбооны системд байдаг төхөөрөмжүүд ч мөн адил байдаг. Эдгээр тохиолдолд хэт хүчдэлээс хамгаалах үндсэн ойлголт нь цахилгаан хэлхээнийхтэй ижил байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ төхөөрөмж нь ихэвчлэн хэт их хүчдэлийн импульсийг тэсвэрлэх чадваргүй, алдаатай дохионд илүү өртөмтгий байдаг ба хэлхээнд цуваа буюу зэрэгцээ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмж оруулахад сөргөөр нөлөөлдөг тул нэмэгдсэн ТХХ тус бүрийн шинж чанарт илүү анхааралтай хандах хэрэгтэй. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь эрчилсэн хос, CAT 6 Ethernet эсвэл коаксиал RF-ээр холбогдож байгаа эсэхийг харгалзан тусгай SPD-ийг дууддаг. Нэмж дурдахад цахилгаан бус хэлхээнд сонгосон SPD нь түр зуурын гүйдлийг доголдолгүй гаргаж, хүчдэлийн хамгаалалтын зохих түвшинг хангаж, системийн үйл ажиллагаанд хөндлөнгөөс оролцохгүй байх ёстой.Үүнд цуврал эсэргүүцэл, шугамаас шугам, газардуулгын багтаамж ба давтамжийн зурвасын өргөн орно. .

SPD-ийн нийтлэг буруу хэрэглээ

ТХХ-ийг олон жилийн турш цахилгаан хэлхээнд ашиглаж ирсэн. Орчин үеийн ихэнх цахилгаан хэлхээ нь хувьсах гүйдлийн систем юм. Иймээс хэт халалтаас хамгаалах төхөөрөмжийг хувьсах гүйдлийн системд ашиглахаар зохион бүтээсэн болно. Арилжааны болон хэрэглээний хэмжээний PV системүүдийг харьцангуй саяхан нэвтрүүлж, олон тооны системийг байрлуулж байгаа нь харамсалтай нь AC системд зориулагдсан SPD-г тогтмол хэрэглээнд оруулахад хүргэсэн. Эдгээр тохиолдолд SPD нь dc PV системийн шинж чанараас шалтгаалан зохисгүй ажиллагаатай байдаг.

MOV нь SPD хэлбэрээр үйлчлэхэд маш сайн шинж чанарыг өгдөг. Хэрэв тэдгээрийг зөв үнэлж, зөв ​​хэрэглэвэл тэдгээр функцийг чанарын хувьд гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч бүх цахилгаан бүтээгдэхүүний нэгэн адил тэдгээр нь эвдэрч болзошгүй юм. Алдаа нь орчны халаалт, төхөөрөмжийн боловсруулалтаас илүү их гүйдэл гаргах, хэт олон удаа цэнэглэх, хэт их хүчдэлийн байнгын нөлөөлөлд өртөх зэргээс үүдэлтэй байж болно.

Тиймээс, шаардлагатай бол шаардлагатай бол хүчдэлтэй тогтмол гүйдлийн хэлхээтэй зэрэгцээ холболтоос тусгаарлах дулааны горимоор ажилладаг салгах унтраалгаар бүтээсэн болно. SPD эвдрэлийн горимд шилжих үед зарим гүйдэл дамждаг тул дулааны салгах унтраалга ажиллаж байх үед бага зэрэг нум гарч ирдэг. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд хэрэглэх үед генераторын нийлүүлсэн гүйдлийн эхний тэг огтлолцол нь нумыг унтрааж, SPD нь хэлхээнээс аюулгүй арилдаг. Хэрэв ижил AC SPD-ийг PV системийн DC тал дээр, ялангуяа өндөр хүчдэлд хэрэглэвэл тогтмол гүйдлийн долгионы хэлбэрт гүйдлийн тэг огтлолцол байхгүй болно. Ердийн халаалттай унтраалга нь нуман гүйдлийг унтрааж чадахгүй бөгөөд төхөөрөмж доголддог.

MOV-ийн эргэн тойронд зэрэгцээ хайлсан тойрог замын хэлхээг байрлуулах нь DC эвдрэлийн нумыг унтраах нэг арга юм. Хэрэв дулааны холболт тасарсан бол нээгдэх контактууд дээр нум гарч ирнэ; гэхдээ энэ нумын гүйдэл нь нуман унтарсан гал хамгаалагч агуулсан зэрэгцээ зам руу чиглүүлж, гал хамгаалагч нь алдааны гүйдлийг тасалдуулна.

AC системд ашиглагдаж болох SPD-ээс өмнө дээд хайлуулагч нь тогтмол системд тохиромжгүй байдаг. Гал хамгаалагчийг ажиллуулах богино залгааны гүйдэл (хэт гүйдлийн хамгаалалтын төхөөрөмжийн нэгэн адил) нь цахилгаан үүсгүүр багассан үед хангалтгүй байж болно. Үүний үр дүнд зарим SPD үйлдвэрлэгчид үүнийг дизайн дээрээ анхаарч үзсэн. UL нь өмнөх стандартаа UL 1449 хамгийн сүүлийн үеийн хэт давалгаанаас хамгаалах стандартад нэмэлт болгон өөрчилсөн. Энэхүү гурав дахь хэвлэл нь PV системд онцгой хамаатай юм.

SPD шалгах хуудас

Олон тооны PV суурилуулалтанд өртөх өндөр аянга цахилгааны эрсдлийг үл харгалзан тэдгээрийг SPD болон зөв зохион бүтээсэн аянгын хамгаалалтын систем ашиглан хамгаалж болно. SPD-ийг үр дүнтэй хэрэгжүүлэхэд дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

• Системд зөв байрлуулах
• Цуцлах шаардлага
• Тоног төхөөрөмж-газардуулгын системийг зөв газардуулах, холбох
• Бохирдлын зэрэг
• Хүчдэл хамгаалах түвшин
• Асуудлын системд тохирох байдал, үүнд dc versus ac програмууд орно
• Алдааны горим
• Орон нутгийн болон алсын статусын заалт
• Амархан сольж болох модулиуд
• Системийн хэвийн үйл ажиллагаанд, ялангуяа эрчим хүчний бус системд нөлөөлөхгүй байх ёстой