Захист масивів фотоелектричних систем
Говорячи про фотоелектричну систему 1500 V DC ми маємо на увазі різноманітні типи рішень та варіанти їх реалізації. Існує декілька способів перетворення DC напруги в АС.
 | Anže Jerman Менеджер по продукції |
1. Фотоелектричні систем 1500 V DC
Спосіб перетворення потужності визначає структуру системи та необхідний тип захисту. Загалом, фотоелектричні системи за типом перетворення потужності інверторами можна розділити на централізовані та стрінгові. Захист масивів фотоелектричних станцій є невід’ємною складовою системи з централізованим перетворенням потужності інверторами.
.
Рис.1 Захист фотоелектричного масиву 1500V DC
2. Захист масивів фотоелектричних станцій
Щити збору потужності від DC стрінгів поєднуються між собою на рівні масиву та мають бути захищені запобіжниками з характеристикою gPV. В даному випадку номінальний струм захисного пристрою для масиву буде залежати від вихідного струму кожного зі щитів збору потужності. Зважаючи на специфіку фотоелектричних систем, номінальні струми можуть бути вищими, ніж у випадку звичайного електрообладнання, оскільки дані системи можуть виробляти високу потужність генерації електроенергії. Саме тому ножові запобіжники NH gPV ідеально підходять та відповідають вимогам захисту геліосистем. Залежно від розміру фотоелектричної установки вихідний струм DC щитів збору потужності зазвичай знаходиться в діапазоні від 100А до 630А. Виходячи з напруги системи 1500 V DC запобіжники розроблені в габариті NHXL.
На рівні масиву дані запобіжники забезпечують захист кабельних систем DC струму. Захист повинен бути спроектований та вибраний таким чином, щоб запобігти пошкодженням у разі перевантажень або струмів короткого замикання. Характеристика gPV ідеально відповідає вимогам захисту завдяки швидкому часу спрацювання у випадку виникнення короткого замикання в колах DC струму, а повний діапазон захисту gPV характеристики забезпечить надійний захист для запобігання небажаним пошкодженням, які можуть спричинити спрацювання запобіжника в будь якій області часо-струмової характеристики.
Виходячи з цього, повнодіапазонна характеристика запобіжників gPV є ідеальним захистом для DC кабельних ліній фотоелектричних систем. Вона забезпечує захист від перевантаження, що може спричинити непередбачений перегрів лінії, а також захист від короткого замикання, що може бути наслідком будь-якої несправності фотоелектричної системи.
3. Приклад підбору захисного обладнання для PV масиву
Наведений нижче приклад показує, як вибрати правильний захист фотоелектричного масиву з точки зору номінального струму. Вибрані значення є інформативними для ілюстрації прикладу розрахунку.
Рис.2 Струм короткого замикання фотоелектричного масиву є сумою струмів короткого замикання кожного з PV стрінгів, що входять до його складу
Вимоги до проектування та захисту фотоелектричних систем визначає Міжнародна електротехнічна комісія. Електричні норми для проектування та захисту фотоелектричних систем наведені в стандарті IEC 62548.
Алгоритм підбору захисного обладнання для PV масиву:
Першим кроком для визначення номінального струму захисного обладнання для PV масиву є визначення струму короткого замикання фотоелектричних модулів, що зазвичай вказане на задній стороні фотоелектричного модуля:
Струм короткого замикання фотоелектричного масиву являє собою струм короткого замикання фотоелектричного модуля помножений на кількість PV стрінгів (ліній), що входять до його складу.
E 1.1 – Струм короткого замикання PV масиву
Е 1.2 – Мінімальне значення струму захисного пристрою
Е 1.3 – Максимальне значення струму захисного пристрою
Відповідно до розрахунку номінальний струм захисного пристрою PV масиву буде становити від 144A до 276A.
В наведеному прикладі розрахунку не врахований вплив зовнішніх факторів (наприклад температури навколишнього середовища). Розрахунок номінального струму для захисту PV масиву потрібно здійснювати з врахуванням повної інформації про режими роботи та умови експлуатації установки.
4. . Висновок
Захист масивів фотоелектричних станцій є невід’ємною складовою системи з централізованим перетворенням потужності інверторами. Основною функцією захисного пристрою PV масиву є функція захисту кабельних ліній DC струму від пошкоджень внаслідок перевантажень та коротких замикань. Повнодіапазонна характеристика запобіжників gPV забезпечує надійний захист. Її швидкодія та широкий діапазон роботи ідеально відповідають вимогам захисту фотоелектричних систем.
З наведених вище розрахунків ми бачимо, що діапазон вибору захисного пристрою досить широкий. Робота інженерів проектувальників полягає у виборі відповідного номінального струму захисного пристрою з врахуванням повної інформації про режими роботи та умови експлуатації установки для конкретного геліопроекту.