Išsamus PV sistemų ir saulės energijos viršįtampių apsaugos SPD vadovas
Dažnai jaučiu stresą, kai matau, kad saulės energijos projektus sugadina staigūs energijos šuoliai, todėl pasikliauju Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas kad kiekviena sistema išliktų stabili.
A Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas Apsaugo PV sistemas nukreipdamas pavojingus įtampos šuolius nuo plokščių, keitiklių ir elektros grandinių. Tai sumažina prastovas, apsaugo nuo įrangos gedimų ir užtikrina ilgalaikį abiejų saulės energijos įrenginių kintamosios ir nuolatinės srovės pusių saugumą.
Šiame vadove apžvelgsiu kiekvieną saulės energijos viršįtampių apsaugos aspektą, kad galėtumėte priimti užtikrintus techninius sprendimus dėl bet kokio FV projekto.
Kas yra SPD ir kodėl jo reikia saulės fotovoltinėms sistemoms
Anksčiau matydavau, kaip dėl netikėto viršįtampio sugenda PV sistemos, todėl dabar niekada neprojektuoju projekto neturėdamas tinkamos įrangos. Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas vietoje.
Saulės energijos tiekimo įtampos ribojimo įtaisas (SPD) apsaugo PV sistemas sugerdamas arba nukreipdamas žaibo viršįtampius, perjungdamas pereinamuosius procesus ir elektros tinklo trikdžius, kol jie nepasiekia jautrių komponentų. Jis padeda išvengti inverterio pažeidimų, sumažina priežiūros išlaidas ir užtikrina stabilų sistemos veikimo laiką.
Saulės fotovoltinių įrenginių veikimas lauke nuolat kelia pavojų elektros energijai dėl žaibo, tinklo gedimų ir perjungimo įvykių. Kadangi saulės baterijos ir keitikliai yra pagaminti puslaidininkių pagrindu, jie labai jautrūs net ir nedideliam viršįtampiui. Dirbdamas su skirtingomis gamyklomis ir EPC įmonėmis pastebėjau, kad ankstyvas gedimas beveik visada kyla dėl viršįtampių poveikio, o ne dėl įprasto gedimo. Todėl apsaugą nuo viršįtampių laikau pagrindiniu projektavimo reikalavimu, o ne pasirenkamu priedu.
SPD apibrėžimas elektros ir saulės sistemose
SPD yra įtaisas, nukreipiantis trumpalaikį viršįtampio trūkį į įžeminimo sistemą. Fotovoltinių sistemų atveju jis apsaugo nuolatinės srovės grandines, keitiklius, jungimo dėžes, kintamosios srovės paskirstymo ir ryšio linijas.
Dažniausios PV įrenginių įtampos šuolių priežastys
Fotovoltinės sistemos susiduria su įtampos šuoliais dėl:
• žaibas (tiesioginis arba sukeltas)
• perjungimo operacijos
• komunalinių tinklų sutrikimai
• ilgi kabeliai, kurie sustiprina trumpalaikes įtampas
Kodėl apsauga nuo viršįtampių yra svarbi saulės baterijoms ir keitikliams
Plokštės ir inverteriai lengvai pažeidžiami trumpalaikių viršįtampių. Kai lankausi gamyklose, daugumoje pažeistų keitiklių įvesties pakopoje matomi aiškūs viršįtampių žymės. Tinkami SPD smarkiai sumažina šią riziką.
Kaip MOV technologija veikia viršįtampių apsaugos įrenginiuose
Pamenu, kai pirmą kartą atidariau sugedusį SPD; MOV blokas papasakojo visą istoriją apie tai, kaip sistema susidūrė su didžiuliu įtampos šuoliu.
MOV technologija leidžia Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas užfiksuoti aukštą įtampą, per mikrosekundes pereinant nuo didelės iki mažos varžos. Jis sugeria energijos perteklių ir saugiai nukreipia ją į žemę, kol įranga nesugedo.
MOV yra daugumos pramoninių SPD konstrukcijų pagrindas. Dažnai pirkimų komandoms aiškinu, kad MOV kokybė lemia ilgalaikį stabilumą. Silpnas MOV reiškia ankstyvą degradaciją ir nenuspėjamus apsaugos lygius. Štai kodėl gamyklos, kurioms reikalingas patikimas... Apsauga nuo viršįtampių gamykloms Prieš patvirtindami tiekėją, visada patikrinkite MOV elgseną pasikartojančių įtempių ciklų metu.
Kas yra MOV ir kaip jis veikia
MOV (metalo oksido varistorius) elgiasi kaip nuo įtampos priklausantis rezistorius. Kai įtampa normali, jis blokuoja srovę. Kai įtampa viršija slenkstį, jis akimirksniu perduoda viršįtampio srovę į žemę.
MOV veikimas įtampos šuolių metu
Srovės šuolio metu MOV varža smarkiai sumažėja, sukurdama saugų kelią srovės šuoliui. Po užspaudimo ji grįžta į aukštą varžą.
MOV gedimų režimai ir saugos aspektai
Įprasti MOV gedimų režimai yra perkaitimas, susidėvėjimas ir šiluminis išsiveržimas. Todėl PV SPD visada rekomenduoju šiluminio atjungimo modulius.
Saulės sistemose naudojamų viršįtampių apsaugos įtaisų tipai
Po daugelio metų gamyklų auditų ir saulės energijos projektų valdymo supratau, kad tinkamo BPD tipo pasirinkimas lemia, ar FV sistema atlaikys žaibų sezoną.
1 tipas, 2 tipas, o 3 tipo SPD suteikia skirtingus apsaugos nuo žaibo ir perjungimo viršįtampių lygius. 1 tipas apsaugo nuo tiesioginio žaibo, 2 tipas – nuo viršįtampių, o 3 tipas – nuo galinių įrenginių ir jautrios elektronikos.
Daugelis pirkimų komandų daugiausia dėmesio skiria kainų skirtumams tarp SPD tipų, bet aš visada paaiškinu, kad kiekvienas tipas atlieka skirtingą vaidmenį. Sistema geriausiai veikia, kai jie yra koordinuojami kaip visa apsaugos grandinė. Saulės energijos tiekimo įmonės, kurios praleidžia vieną tipą, dažnai susiduria su pasikartojančiais keitiklių gedimais audrų metu. Žemiau pateikiamas trumpas palyginimas:
1 lentelė. SPD tipai ir jų funkcijos
| SPD tipas | Pagrindinė apsauga | Tipinė vieta | Viršįtampio lygis |
|---|---|---|---|
| 1 tipas | Žaibo srovė | Pagrindinis kintamosios srovės skydas | Labai aukštas |
| 2 tipas | Viršįtampis | Keitiklio nuolatinės/kintamosios srovės įėjimai | Vidutinis |
| 3 tipas | Galiniai įrenginiai | Valdymo skydai | Žemas |
1 tipo žaibo apsaugos SPD
Naudojamas prie įvadų didelėms žaibo srovėms iškrauti.
2 tipo SPD viršįtampių apsaugai
Įrengta šalia keitiklių, siekiant apsaugoti nuo perjungimo ir sukeltų viršįtampių.
3 tipo SPD terminalų įrenginių apsaugai
Naudojamas jautrių valdymo grandinių viduje.
Tinkamo SPD pasirinkimas PV programoms
Aš visada derinu SPD tipą su žaibo lygiu, įrengimo įtampa, įrangos jautrumu ir įžeminimo sąlygomis.
SPD montavimo vadovas PV plokštėms ir keitikliams
Mačiau daug projektų, kurie žlugo vien dėl to, kad SPD buvo sumontuotas netinkamoje vietoje, net jei pats įrenginys buvo aukštos kokybės.
SPD turi būti įrengti arti saugomos įrangos, trumpais kabeliais, tinkamu poliškumu, tinkamu įžeminimu ir tinkamo tipo SPD abiejose PV sistemos kintamosios ir nuolatinės srovės pusėse.
Teisingas montavimas yra svarbesnis nei prekės ženklas. Net geriausias pramoninis įtampos ribojimo įtaisas tampa neveiksmingas, jei kabelis per ilgas. Aš dažnai technikams rodau, kaip 20 cm papildomas kabelis gali padvigubinti likutinę įtampą, o tai gali sugadinti keitiklio įvesties plokštę.
Kur montuoti SPD PV sistemoje
SPD turi būti išdėstyti Nuolatinės srovės jungiamosios dėžutės, inverterio nuolatinės srovės įėjimai, inverterio kintamosios srovės išėjimai ir pagrindinis kintamosios srovės paskirstymas.
Nuolatinės srovės šoninio SPD įrengimo žingsniai
• prijunkite prie kiekvienos eilutės įvesties
• užtikrinkite poliškumo atitikimą
• kabelio ilgis turi būti mažesnis nei 0,5 m
Kintamosios srovės pusės SPD įrengimo žingsniai
• montuokite šalia keitiklio išvesties gnybtų
• prijunkite prie PE įžeminimo
• laikytis TN/TT sistemos laidų sujungimo taisyklių
Dažniausios diegimo klaidos, kurių reikia vengti
Didžiausios klaidos yra ilgi laidai, trūkstamas įžeminimas, neteisingas SPD tipas ir neteisinga įtampos vertė.
Saulės sistemų nuolatinės ir kintamosios srovės viršįtampių apsaugos reikalavimai
Dažnai tikrinu PV įrenginius, kurių SPD vardinė vertė neatitinka matricos atvirosios grandinės įtampos, o tai sukuria paslėptą riziką visai sistemai.
Kad būtų užtikrinta stabili apsauga visoje FV sistemoje, FV SPD turi atitikti nuolatinės srovės įtampos vardinę vertę, kintamosios srovės tinklo vardinę vertę, įžeminimo sistemą, koordinavimo taisykles ir įrengimo kategoriją.
Žemiau pateikiama įvertinimų palyginimo lentelė, kurią naudingą laiko daugelis pirkimų komandų:
2 lentelė. FV įrenginių SPD vardiniai reikalavimai
| Parametras | Nuolatinės srovės pusė | Kintamosios srovės pusė |
|---|---|---|
| Įtampos įvertinimas | LOJ × 1,2 | 230/400 V tipinė įtampa |
| Dabartinis įvertinimas | 20–40 kA | 20–65 kA |
| Tipas | 2 tipas | 1/2 tipas |
PV SPD įtampos ir srovės įvertinimai
Esant žemai temperatūrai, SPD Ucpv visada suderinkite su gardelės maksimalia Voc verte.
Įžeminimo reikalavimai
Geras įžeminimas smarkiai sumažina viršįtampių energiją. Prieš montuodamas SPD, visada patikrinu įžeminimo varžą.
SPD koordinavimas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės pusių
Efektyviam koordinavimui naudokite 1 tipą pagrindiniame kintamosios srovės skydelyje ir 2 tipą šalia keitiklio.
SPD ir viršįtampių ribotuvas: pagrindiniai PV apsaugos skirtumai
Daugelis pirkėjų manęs klausia, ar jie turėtų naudoti SPD, ar viršįtampių ribotuvą, ir aš visada atsakau: jie atlieka skirtingus vaidmenis.
Viršįtampių ribotuvas susidoroja su dideliais išoriniais žaibo išpuoliais, o viršįtampių ribotuvas (SPD) apsaugo įrangą nuo išorinių ir vidinių viršįtampių. Daugumai PV sistemų naudinga naudoti abu.
3 lentelė. SPD ir viršįtampių ribotuvas
| Funkcija | SPD | Viršįtampių ribotuvas |
|---|---|---|
| Apsauga | Vidiniai ir išoriniai viršįtampiai | Daugiausia žaibas |
| Greitis | Greičiau | Lėtesnis |
| PV naudojimas | Keitikliai, nuolatinės srovės stygos | Aptarnavimo įėjimas |
Kaip veikia viršįtampių ribotuvai, palyginti su SPD
Viršįtampių ribotuvai išskiria didelę žaibo energiją, tačiau reaguoja lėčiau nei viršįtampių ribotuvai.
Kuris yra geresnis PV žaibo apsaugai
SPD geriau apsaugo jautrią elektroniką, o iškrovikliai apsaugo pastato konstrukciją.
Kada naudoti abu saulės energijos įrenginiuose
Didelio masto arba didelės rizikos FV projektams visada naudoju abu.
Išvada
Naudokite aukštos kokybės Apsaugos nuo viršįtampių įtaisas kad kiekviena saulės fotovoltinė sistema būtų saugi, stabili ir paruošta ilgalaikiam veikimui.
DUK apie saulės energijos SPD, MOV ir žaibo apsaugą
Ar galiu naudoti du SPD nuosekliai?
Taip, jei laikomasi koordinavimo taisyklių.
Ar saulės baterijoms reikia AC ar DC SPD?
Apsauga reikalinga tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės pusėms.
Kiek laiko trunka SPD?
Paprastai 5–10 metų, priklausomai nuo įtampos šuolių.
Kas nutinka, kai sugenda SPD?
Jis atsijungia viduje, kad būtų išvengta gaisro pavojaus.