Bộ ngắt mạch thu nhỏ DC quang điện được sử dụng làm phân phối điện quang điện, và vai trò của bộ ngắt mạch thu nhỏ DC đặc biệt nổi bật. Vậy làm thế nào chúng ta có thể sử dụng bộ ngắt mạch DC một cách an toàn?
1. Kiểm tra xem hệ thống dây điện có chính xác không sau khi kết nối bộ ngắt mạch thu nhỏ DC. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối đúng cách, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ đã được lắp đặt đúng cách; nếu không, mạch cần được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối cầu dao do đoản mạch đường dây, cần kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị bỏng nặng hoặc có rỗ, nó cần được sửa chữa; bộ ngắt mạch rò rỉ bốn cực (DZ47LE, TX47LE) phải được kết nối với đường dây trung tính. Để làm cho mạch điện tử hoạt động bình thường;
3. Sau khi bộ ngắt mạch rò rỉ được đưa vào hoạt động, người dùng nên kiểm tra xem bộ ngắt mạch có thường hoạt động thông qua nút kiểm tra mỗi lần sau một thời gian hay không; các đặc tính bảo vệ rò rỉ, quá tải và ngắn mạch của bộ ngắt mạch do nhà sản xuất thiết lập và không thể điều chỉnh theo ý muốn để không ảnh hưởng đến hiệu suất;
4. Chức năng của nút kiểm tra là kiểm tra trạng thái chạy của bộ ngắt mạch ở trạng thái đóng và cấp điện sau khi mới được lắp đặt hoặc vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho biết hoạt động thường xuyên và có thể tiếp tục sử dụng; nếu không thể ngắt kết nối bộ ngắt mạch, điều đó cho thấy cầu dao hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do hỏng mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành ở vị trí vấp ngã. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, trước tiên nên kéo tay cầm vận hành xuống để làm cho cơ cấu vận hành "khóa lại" trước khi có thể thực hiện thao tác đóng;
6. Hệ thống dây tải của bộ ngắt mạch rò rỉ phải đi qua đầu tải của bộ ngắt mạch. Không được phép bất kỳ đường pha hoặc đường không nào của tải không đi qua bộ ngắt mạch rò rỉ. Nếu không, nó sẽ gây ra "rò rỉ" nhân tạo và khiến bộ ngắt mạch không đóng được, dẫn đến "Nhầm lẫn".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ bộ ngắt mạch DC quang điện,
Bộ ngắt mạch PV DC hoạt động như thế nào trong hệ thống PV?
Để hiểu quy trình làm việc của bộ ngắt mạch DC quang điện, trước tiên cần phải hiểu quy trình làm việc của toàn bộ hệ thống quang điện:
Khi hệ thống quang điện DC đang hoạt động, nó dựa vào chức năng của mảng vuông mô-đun năng lượng mặt trời để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện đầy đủ. Dưới tác động của bộ điều khiển quang điện, điện áp đầu ra được ổn định và kết nối với hệ thống DC được thực hiện. Giả sử voltage đầu ra của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng voltage yêu cầu của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động bị ngắt kết nối dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện và nguồn điện quang điện sẽ hoàn thành việc cung cấp điện cho hệ thống DC của trạm biến áp. Tương ứng, giả sử điện áp đầu ra không thể đáp ứng yêu cầu điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công việc đầu ra sẽ tự động dừng dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện, đồng thời, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc cũng sẽ được đóng lại. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cấp nguồn hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động luân phiên theo nguyên lý làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm hệ thống tiếp xúc, hệ thống dập tắt hồ quang, cơ cấu vận hành, nhả và vỏ.
Nguyên lý hoạt động của bộ ngắt mạch quang điện như sau:
Chức năng của bộ ngắt mạch DC là cắt và kết nối mạch tải, cắt mạch sự cố, ngăn ngừa tai nạn lan rộng và đảm bảo vận hành an toàn. Bộ ngắt mạch cao áp cần ngắt hồ quang 1500V với dòng điện 1500-2000A. Các vòng cung này có thể được kéo dài đến 2m và tiếp tục cháy mà không bị dập tắt. Do đó, dập tắt hồ quang là vấn đề mà bộ ngắt mạch cao áp phải giải quyết. Nguyên lý thổi hồ quang và dập tắt hồ quang chủ yếu là làm mát hồ quang để giảm sự phân ly nhiệt.
Mặt khác, kéo dài hồ quang bằng cách thổi góc để tăng cường sự tái tổ hợp và khuếch tán của các hạt tích điện. Đồng thời, các hạt tích điện trong khe hở hồ quang bị thổi bay và độ bền điện môi của môi trường nhanh chóng được phục hồi. Bộ ngắt mạch điện áp thấp, còn được gọi là công tắc không khí tự động, có thể được sử dụng để bật và tắt mạch và cũng có thể được sử dụng để điều khiển động cơ khởi động không thường xuyên. Chức năng của nó tương đương với tổng của một số bộ phận của các thiết bị điện như công tắc dao, rơle quá dòng, rơle mất điện áp, rơle nhiệt và bảo vệ rò rỉ. Do đó, nó là một thiết bị điện bảo vệ thiết yếu trong mạng lưới phân phối điện áp thấp.
1. Dòng điện làm việc định mức, điện áp làm việc định mức và khả năng ngắt của bộ ngắt mạch nên tập trung vào điện áp làm việc định mức và định mức hiện đang hoạt động trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng làm chỉ số tham chiếu. Việc lựa chọn điện áp làm việc định mức và dòng điện định mức phải đảm bảo rằng bảo vệ bộ ngắt mạch đáng tin cậy và không có trục trặc. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ đỉnh, nhiệt độ nông, biên độ, v.v. Các thông số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài cần được xem xét cùng với phép đo lề thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các thông số thành phần và số lượng chuỗi, độ cao và nhiệt độ thấp được xem xét trong biên độ thiết kế. Dòng điện làm việc định mức được xem xét với giá trị đỉnh bức xạ và biên độ thực nghiệm. Ý tưởng lựa chọn của chúng tôi dựa trên điện áp làm việc định mức và định mức làm việc hiện tại. Đầu tiên, chúng ta hãy nói về điện áp hệ thống, và sau đó nói về dòng điện.
2. Chúng tôi chọn một mô-đun từ một nhà máy sản xuất mô-đun nổi tiếng trong nước đã đạt chứng nhận UL1500V làm mẫu tham khảo để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất mô-đun lớn hơn 20%. Cần lưu ý rằng các thông số mẫu của nhà máy sản xuất linh kiện là AM1.5 trong khí quyển, bức xạ 1000W / m² và nhiệt độ 25 °C. Do đó, dữ liệu đỉnh trường khá khác so với các điều kiện trên, điều này rất quan trọng trong việc tính toán khía cạnh thiết kế lề. Lựa chọn thông số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, chúng ta hãy thảo luận về cách tính điện áp:
Bảng 1: Bảng thông số mô-đun PV
Dữ liệu thử nghiệm Các chỉ số môi trường: (khí quyển AM1.5, bức xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Ảnh hưởng chính của điện áp hệ thống là sự sắp xếp các thành phần và số lượng mô-đun trong một chuỗi duy nhất. Giá trị cốt lõi của hệ thống DC1500V phải là nâng cao hiệu quả hệ thống và giảm hiệu quả chi phí truyền tải và biến tần một chiều. Hiện tại, cách sắp xếp thành phần chuỗi đơn chính thống của chúng tôi sử dụng thêm 2 * 11 và giải pháp này là giải pháp chi phí tối ưu hiện nay. Hệ thống DC1500V không thay đổi thiết kế ở phía phát điện và phía AC, vì vậy giải pháp DC1500V nên giữ lại giải pháp chính hiện tại về sắp xếp thành phần và tăng số lượng khối chuỗi đơn để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Dựa trên những lý do trên, chúng tôi khuyến nghị rằng giải pháp tốt nhất cho việc sắp xếp chuỗi và số khối của hệ thống DC1500V là 2 * 13 để dựa trên phím mà không cần thay đổi mảng mô-đun, có thể đạt được hiệu quả cao hơn trong ba khía cạnh của cáp, hộp kết hợp và biến tần — giảm chi phí. Nếu chúng ta xác định số lượng khối thành phần trong một chuỗi duy nhất, điện áp hệ thống đằng sau nó là hoàn hảo.
Bảng 2: Điện áp tham chiếu chuỗi 26 mô-đun
Dữ liệu thử nghiệm Các chỉ số môi trường: (khí quyển AM1.5, bức xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Các số liệu trong Bảng 2 có phải là đỉnh thực tế không? Thật không may, đây không phải là trường hợp. Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến điện áp hệ thống. Độ cao và nhiệt độ, hiệu suất dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch đầu tiên được thảo luận từ kích thước. Thách thức lớn nhất của vấn đề điện áp đối với bộ ngắt mạch là dập tắt hồ quang. Điện áp càng cao thì càng khó. Môi trường thử nghiệm của các thông số cầu dao dựa trên điểm chuẩn AM trong khí quyển ở độ cao 2000 mét. Trên 2000 mét, không khí tương đối mỏng và khả năng dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch giảm tuyến tính khi độ cao tăng lên. Để thuận tiện cho việc tính toán, nó được chuyển đổi thành hệ số giảm của điện áp làm việc định mức. Theo phân tích dữ liệu thu thập được trong nhiều năm, độ cao của các nhà máy điện mặt đất quy mô lớn ở Trung Quốc là 1500 đến 3000 mét, vì vậy nên xem xét 10% trong biên độ thiết kế của việc giảm độ cao, có thể bao phủ độ cao của hầu hết các dự án.
Ngoài ra, nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến điện áp đầu ra của thành phần. Điện áp đầu ra của thành phần trong khoảng từ 25 ° C đến -10 ° C có đường cong tăng dốc và điện áp tăng thay đổi ít hơn sau -10 ° C. Hệ số nhiệt độ điện áp của thành phần là -0,36% / k (các nhà sản xuất khác nhau hơi khác nhau). Về biên độ hệ số nhiệt độ, chúng tôi khuyên bạn nên xem xét 42 * 0,36% = 15,12%. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng hệ thống liên quan đến hai cân nhắc về độ cao và nhiệt độ. Biên độ thiết kế điện áp là 20%. Sau đây là điện áp hệ thống được khuyến nghị sau khi điều chỉnh lề:
Bảng 3: Điện áp hiệu chỉnh hệ thống của các thành phần nguồn điện khác nhau của hệ thống DC1500V quang điện
Từ bảng trên, chúng tôi nhận thấy rằng sử dụng dữ liệu đỉnh để tính toán rằng điện áp hoạt động tối đa của hệ thống dưới 1320V, một bộ ngắt mạch quang điện có điện áp hoạt động định mức là DC1500V có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là điện áp hở mạch tối đa của hiệu chỉnh hệ thống vượt quá điện áp làm việc hiệu quả định mức tối đa của bộ ngắt mạch 1,5%. Mặc dù đây chỉ là kết quả đã hiệu chỉnh và không đại diện cho giá trị đỉnh thực tế, nhưng điện áp hở mạch sẽ vượt quá điện áp hở mạch tối đa của bộ ngắt mạch sau khi độ cao vượt quá 3000 mét. Do đó, điện áp làm việc hiệu quả điện áp hở mạch của hệ thống không được vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng tối đa của bộ ngắt mạch là quy tắc cơ bản trong việc lựa chọn của chúng tôi.
Thứ hai: chúng ta hãy xem xét việc lựa chọn dòng điện. Phương pháp tính toán nhanh lấy giá trị tối ưu của bộ ngắt mạch sau khi tính toán từng chuỗi 12A trong hệ thống DC1000V là phương pháp chủ đạo. Không có gì sai với phương pháp tính toán trong hệ thống DC1500V, nhưng kết quả này không thể sử dụng được nữa. Việc cải thiện hiệu suất mô-đun là nguyên nhân chính khiến giá mô-đun giảm trong những năm gần đây; nghĩa là, công suất đầu ra cao hơn trong cùng một diện tích đơn vị, diện tích mô-đun không tăng — tuy nhiên, công suất tăng lên, điều này chắc chắn sẽ làm tăng điện áp mô-đun và đầu ra dòng điện ở 400W. Trong các hệ thống quang điện trên, cần xem xét dần việc tăng dòng điện làm việc định mức của bộ ngắt mạch. Sự gia tăng gần đây không liên quan gì đến hệ thống DC1500V hoặc DC1000V. Đây là vấn đề do cải thiện các thông số đầu ra của các thành phần.
Bảng 4: Bảng tính dòng điện hoạt động tối đa
Để tính toán lựa chọn dòng điện của bộ ngắt mạch quang điện, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng thuật toán nhanh chóng và đơn giản về dòng điện làm việc tối đa danh định của mô-đun * 150%. Năm 2016, kết quả khảo sát tiếp theo cho thấy thiết kế biên độ thực nghiệm 130% là một giá trị quan trọng, dễ xảy ra sai lệch. Tai nạn.
Có ba lý do cho mức ký quỹ được khuyến nghị là 50% cho bộ ngắt mạch:
. Tác động bức xạ: Thông số hiện tại của mô-đun là điểm chuẩn cho bức xạ 1000W / m². Bức xạ cực đại ở những khu vực có điều kiện chiếu xạ tốt là khoảng 1200W / m², tiêu thụ ít nhất 20% biên độ thiết kế. Có thể truy cập để siêu gửi.
. Môi trường lắp đặt thiết bị tương đối khắc nghiệt, tản nhiệt kém, nhiệt độ bên trong thiết bị rất cao, ảnh hưởng đến sự giảm độ của cầu dao. Phép đo thực địa cho thấy nhiệt độ cao nhất vượt quá 70°C.
. Có một sự khác biệt lớn trong việc kiểm soát tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch của các nhà sản xuất khác nhau. Sự gia tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch quang điện của chúng tôi sau khi được kết nối nối tiếp không được vượt quá 60K, thường trên 70K. Các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn vượt quá 80K cũng được ưa chuộng. Lý do chính khiến nhiệt độ tăng vượt quá 80K là kết nối nối tiếp. Một phần của phương pháp hàn không được sử dụng và độ nóng của vít thanh đồng quá cao.
Năm 2012, một sản phẩm cầu dao thương hiệu Hàn Quốc ở khu vực Tây Bắc vẫn được ghi nhớ sống động vì việc tăng nhiệt độ nối tiếp không thể đáp ứng được việc sử dụng các chuyến đi sai quy mô lớn. Do đó, lựa chọn thiết kế chính xác được khuyến nghị của biên độ hiện tại là 30% biên thực nghiệm + (bức xạ đỉnh / 1000-1) * 100% = biên độ thiết kế hiện tại thực tế của dự án và tính toán đơn giản, nhanh chóng được tính theo 50%.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện khuyến nghị một mô-đun một chuỗi 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việctage của hộp kết hợp và bộ ngắt mạch đầu vào biến tần là DC1500V và dòng điện tối thiểu là 500A. Đối với các phương pháp kết nối không hàn như hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các thông số đỉnh làm cơ sở tính toán để lựa chọn bộ ngắt mạch quang điện.
1. Kiểm tra xem hệ thống dây điện có chính xác không sau khi kết nối bộ ngắt mạch thu nhỏ DC. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối đúng cách, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ đã được lắp đặt đúng cách; nếu không, mạch cần được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối cầu dao do đoản mạch đường dây, cần kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị bỏng nặng hoặc có rỗ, nó cần được sửa chữa; bộ ngắt mạch rò rỉ bốn cực (DZ47LE, TX47LE) phải được kết nối với đường dây trung tính. Để làm cho mạch điện tử hoạt động bình thường;
3. Sau khi bộ ngắt mạch rò rỉ được đưa vào hoạt động, người dùng nên kiểm tra xem bộ ngắt mạch có thường hoạt động thông qua nút kiểm tra mỗi lần sau một thời gian hay không; các đặc tính bảo vệ rò rỉ, quá tải và ngắn mạch của bộ ngắt mạch do nhà sản xuất thiết lập và không thể điều chỉnh theo ý muốn để không ảnh hưởng đến hiệu suất;
4. Chức năng của nút kiểm tra là kiểm tra trạng thái chạy của bộ ngắt mạch ở trạng thái đóng và cấp điện sau khi mới được lắp đặt hoặc vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho biết hoạt động thường xuyên và có thể tiếp tục sử dụng; nếu không thể ngắt kết nối bộ ngắt mạch, điều đó cho thấy cầu dao hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do hỏng mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành ở vị trí vấp ngã. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, trước tiên nên kéo tay cầm vận hành xuống để làm cho cơ cấu vận hành "khóa lại" trước khi có thể thực hiện thao tác đóng;
6. Hệ thống dây tải của bộ ngắt mạch rò rỉ phải đi qua đầu tải của bộ ngắt mạch. Không được phép bất kỳ đường pha hoặc đường không nào của tải không đi qua bộ ngắt mạch rò rỉ. Nếu không, nó sẽ gây ra "rò rỉ" nhân tạo và khiến bộ ngắt mạch không đóng được, dẫn đến "Nhầm lẫn".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ bộ ngắt mạch DC quang điện,
Bộ ngắt mạch PV DC hoạt động như thế nào trong hệ thống PV?
Để hiểu quy trình làm việc của bộ ngắt mạch DC quang điện, trước tiên cần phải hiểu quy trình làm việc của toàn bộ hệ thống quang điện:
Khi hệ thống quang điện DC đang hoạt động, nó dựa vào chức năng của mảng vuông mô-đun năng lượng mặt trời để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện đầy đủ. Dưới tác động của bộ điều khiển quang điện, điện áp đầu ra được ổn định và kết nối với hệ thống DC được thực hiện. Giả sử voltage đầu ra của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng voltage yêu cầu của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động bị ngắt kết nối dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện và nguồn điện quang điện sẽ hoàn thành việc cung cấp điện cho hệ thống DC của trạm biến áp. Tương ứng, giả sử điện áp đầu ra không thể đáp ứng yêu cầu điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công việc đầu ra sẽ tự động dừng dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện, đồng thời, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc cũng sẽ được đóng lại. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cấp nguồn hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động luân phiên theo nguyên lý làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm hệ thống tiếp xúc, hệ thống dập tắt hồ quang, cơ cấu vận hành, nhả và vỏ.
Nguyên lý hoạt động của bộ ngắt mạch quang điện như sau:
- Khi xảy ra đoản mạch, từ trường được tạo ra bởi dòng điện lớn (thường là 10 đến 12 lần) sẽ vượt qua lò xo phản lực.
- Việc nhả kéo cơ chế vận hành hoạt động.
- Công tắc hoạt động ngay lập tức.
Chức năng của bộ ngắt mạch DC là cắt và kết nối mạch tải, cắt mạch sự cố, ngăn ngừa tai nạn lan rộng và đảm bảo vận hành an toàn. Bộ ngắt mạch cao áp cần ngắt hồ quang 1500V với dòng điện 1500-2000A. Các vòng cung này có thể được kéo dài đến 2m và tiếp tục cháy mà không bị dập tắt. Do đó, dập tắt hồ quang là vấn đề mà bộ ngắt mạch cao áp phải giải quyết. Nguyên lý thổi hồ quang và dập tắt hồ quang chủ yếu là làm mát hồ quang để giảm sự phân ly nhiệt.
Mặt khác, kéo dài hồ quang bằng cách thổi góc để tăng cường sự tái tổ hợp và khuếch tán của các hạt tích điện. Đồng thời, các hạt tích điện trong khe hở hồ quang bị thổi bay và độ bền điện môi của môi trường nhanh chóng được phục hồi. Bộ ngắt mạch điện áp thấp, còn được gọi là công tắc không khí tự động, có thể được sử dụng để bật và tắt mạch và cũng có thể được sử dụng để điều khiển động cơ khởi động không thường xuyên. Chức năng của nó tương đương với tổng của một số bộ phận của các thiết bị điện như công tắc dao, rơle quá dòng, rơle mất điện áp, rơle nhiệt và bảo vệ rò rỉ. Do đó, nó là một thiết bị điện bảo vệ thiết yếu trong mạng lưới phân phối điện áp thấp.
1. Dòng điện làm việc định mức, điện áp làm việc định mức và khả năng ngắt của bộ ngắt mạch nên tập trung vào điện áp làm việc định mức và định mức hiện đang hoạt động trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng làm chỉ số tham chiếu. Việc lựa chọn điện áp làm việc định mức và dòng điện định mức phải đảm bảo rằng bảo vệ bộ ngắt mạch đáng tin cậy và không có trục trặc. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ đỉnh, nhiệt độ nông, biên độ, v.v. Các thông số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài cần được xem xét cùng với phép đo lề thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các thông số thành phần và số lượng chuỗi, độ cao và nhiệt độ thấp được xem xét trong biên độ thiết kế. Dòng điện làm việc định mức được xem xét với giá trị đỉnh bức xạ và biên độ thực nghiệm. Ý tưởng lựa chọn của chúng tôi dựa trên điện áp làm việc định mức và định mức làm việc hiện tại. Đầu tiên, chúng ta hãy nói về điện áp hệ thống, và sau đó nói về dòng điện.
2. Chúng tôi chọn một mô-đun từ một nhà máy sản xuất mô-đun nổi tiếng trong nước đã đạt chứng nhận UL1500V làm mẫu tham khảo để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất mô-đun lớn hơn 20%. Cần lưu ý rằng các thông số mẫu của nhà máy sản xuất linh kiện là AM1.5 trong khí quyển, bức xạ 1000W / m² và nhiệt độ 25 °C. Do đó, dữ liệu đỉnh trường khá khác so với các điều kiện trên, điều này rất quan trọng trong việc tính toán khía cạnh thiết kế lề. Lựa chọn thông số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, chúng ta hãy thảo luận về cách tính điện áp:
| STC | STPXXXS-C72 / Vmh | ||||
| Công suất cực đại STC (Pmax) | 550 W | 545W | 540 Đấm | 535 W | 530 W |
| Điện áp làm việc tốt nhất (Vmp) | 42.05V | 41,87 V | 41,75V | 41,57 V | 41,39 V |
| Dòng điện làm việc tốt nhất (lmp) | 13,08 A | 13.02A | 12,94 A | 12,87 A | 12.81A |
| Điện áp hở mạch (Voc) | 49.88V | 49,69 V | 49,54 V | 49.39V | 49,24V |
| Dòng điện ngắn mạch (Isc) | 14.01A | 13,96 A | 13,89 một | 13,83 A | 13,76 A |
| Hiệu quả chuyển đổi thành phần | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| Nhiệt độ hoạt động của thành phần | -40 ° C đến +85 ° C | ||||
| Điện áp hệ thống tối đa | 1500V DC (IEC) | ||||
| Đánh giá dòng điện cầu chì nối tiếp tối đa | 25A | ||||
| Khả năng chịu đựng | 0 / + 5W | ||||
Bảng 1: Bảng thông số mô-đun PV
Dữ liệu thử nghiệm Các chỉ số môi trường: (khí quyển AM1.5, bức xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Ảnh hưởng chính của điện áp hệ thống là sự sắp xếp các thành phần và số lượng mô-đun trong một chuỗi duy nhất. Giá trị cốt lõi của hệ thống DC1500V phải là nâng cao hiệu quả hệ thống và giảm hiệu quả chi phí truyền tải và biến tần một chiều. Hiện tại, cách sắp xếp thành phần chuỗi đơn chính thống của chúng tôi sử dụng thêm 2 * 11 và giải pháp này là giải pháp chi phí tối ưu hiện nay. Hệ thống DC1500V không thay đổi thiết kế ở phía phát điện và phía AC, vì vậy giải pháp DC1500V nên giữ lại giải pháp chính hiện tại về sắp xếp thành phần và tăng số lượng khối chuỗi đơn để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Dựa trên những lý do trên, chúng tôi khuyến nghị rằng giải pháp tốt nhất cho việc sắp xếp chuỗi và số khối của hệ thống DC1500V là 2 * 13 để dựa trên phím mà không cần thay đổi mảng mô-đun, có thể đạt được hiệu quả cao hơn trong ba khía cạnh của cáp, hộp kết hợp và biến tần — giảm chi phí. Nếu chúng ta xác định số lượng khối thành phần trong một chuỗi duy nhất, điện áp hệ thống đằng sau nó là hoàn hảo.
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Điện áp làm việc tối đa | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| Điện áp hở mạch tối đa | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
Bảng 2: Điện áp tham chiếu chuỗi 26 mô-đun
Dữ liệu thử nghiệm Các chỉ số môi trường: (khí quyển AM1.5, bức xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Các số liệu trong Bảng 2 có phải là đỉnh thực tế không? Thật không may, đây không phải là trường hợp. Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến điện áp hệ thống. Độ cao và nhiệt độ, hiệu suất dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch đầu tiên được thảo luận từ kích thước. Thách thức lớn nhất của vấn đề điện áp đối với bộ ngắt mạch là dập tắt hồ quang. Điện áp càng cao thì càng khó. Môi trường thử nghiệm của các thông số cầu dao dựa trên điểm chuẩn AM trong khí quyển ở độ cao 2000 mét. Trên 2000 mét, không khí tương đối mỏng và khả năng dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch giảm tuyến tính khi độ cao tăng lên. Để thuận tiện cho việc tính toán, nó được chuyển đổi thành hệ số giảm của điện áp làm việc định mức. Theo phân tích dữ liệu thu thập được trong nhiều năm, độ cao của các nhà máy điện mặt đất quy mô lớn ở Trung Quốc là 1500 đến 3000 mét, vì vậy nên xem xét 10% trong biên độ thiết kế của việc giảm độ cao, có thể bao phủ độ cao của hầu hết các dự án.
Ngoài ra, nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến điện áp đầu ra của thành phần. Điện áp đầu ra của thành phần trong khoảng từ 25 ° C đến -10 ° C có đường cong tăng dốc và điện áp tăng thay đổi ít hơn sau -10 ° C. Hệ số nhiệt độ điện áp của thành phần là -0,36% / k (các nhà sản xuất khác nhau hơi khác nhau). Về biên độ hệ số nhiệt độ, chúng tôi khuyên bạn nên xem xét 42 * 0,36% = 15,12%. Chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng hệ thống liên quan đến hai cân nhắc về độ cao và nhiệt độ. Biên độ thiết kế điện áp là 20%. Sau đây là điện áp hệ thống được khuyến nghị sau khi điều chỉnh lề:
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Điện áp làm việc tối đa | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| Điện áp hở mạch tối đa | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
Bảng 3: Điện áp hiệu chỉnh hệ thống của các thành phần nguồn điện khác nhau của hệ thống DC1500V quang điện
Từ bảng trên, chúng tôi nhận thấy rằng sử dụng dữ liệu đỉnh để tính toán rằng điện áp hoạt động tối đa của hệ thống dưới 1320V, một bộ ngắt mạch quang điện có điện áp hoạt động định mức là DC1500V có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là điện áp hở mạch tối đa của hiệu chỉnh hệ thống vượt quá điện áp làm việc hiệu quả định mức tối đa của bộ ngắt mạch 1,5%. Mặc dù đây chỉ là kết quả đã hiệu chỉnh và không đại diện cho giá trị đỉnh thực tế, nhưng điện áp hở mạch sẽ vượt quá điện áp hở mạch tối đa của bộ ngắt mạch sau khi độ cao vượt quá 3000 mét. Do đó, điện áp làm việc hiệu quả điện áp hở mạch của hệ thống không được vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng tối đa của bộ ngắt mạch là quy tắc cơ bản trong việc lựa chọn của chúng tôi.
Thứ hai: chúng ta hãy xem xét việc lựa chọn dòng điện. Phương pháp tính toán nhanh lấy giá trị tối ưu của bộ ngắt mạch sau khi tính toán từng chuỗi 12A trong hệ thống DC1000V là phương pháp chủ đạo. Không có gì sai với phương pháp tính toán trong hệ thống DC1500V, nhưng kết quả này không thể sử dụng được nữa. Việc cải thiện hiệu suất mô-đun là nguyên nhân chính khiến giá mô-đun giảm trong những năm gần đây; nghĩa là, công suất đầu ra cao hơn trong cùng một diện tích đơn vị, diện tích mô-đun không tăng — tuy nhiên, công suất tăng lên, điều này chắc chắn sẽ làm tăng điện áp mô-đun và đầu ra dòng điện ở 400W. Trong các hệ thống quang điện trên, cần xem xét dần việc tăng dòng điện làm việc định mức của bộ ngắt mạch. Sự gia tăng gần đây không liên quan gì đến hệ thống DC1500V hoặc DC1000V. Đây là vấn đề do cải thiện các thông số đầu ra của các thành phần.
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Dòng điện hoạt động tối đa | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| Dòng điện hoạt động tối đa sau khi hiệu chỉnh | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 bồn rửa 1 dòng làm việc tối đa | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
Bảng 4: Bảng tính dòng điện hoạt động tối đa
Để tính toán lựa chọn dòng điện của bộ ngắt mạch quang điện, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng thuật toán nhanh chóng và đơn giản về dòng điện làm việc tối đa danh định của mô-đun * 150%. Năm 2016, kết quả khảo sát tiếp theo cho thấy thiết kế biên độ thực nghiệm 130% là một giá trị quan trọng, dễ xảy ra sai lệch. Tai nạn.
Có ba lý do cho mức ký quỹ được khuyến nghị là 50% cho bộ ngắt mạch:
. Tác động bức xạ: Thông số hiện tại của mô-đun là điểm chuẩn cho bức xạ 1000W / m². Bức xạ cực đại ở những khu vực có điều kiện chiếu xạ tốt là khoảng 1200W / m², tiêu thụ ít nhất 20% biên độ thiết kế. Có thể truy cập để siêu gửi.
. Môi trường lắp đặt thiết bị tương đối khắc nghiệt, tản nhiệt kém, nhiệt độ bên trong thiết bị rất cao, ảnh hưởng đến sự giảm độ của cầu dao. Phép đo thực địa cho thấy nhiệt độ cao nhất vượt quá 70°C.
. Có một sự khác biệt lớn trong việc kiểm soát tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch của các nhà sản xuất khác nhau. Sự gia tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch quang điện của chúng tôi sau khi được kết nối nối tiếp không được vượt quá 60K, thường trên 70K. Các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn vượt quá 80K cũng được ưa chuộng. Lý do chính khiến nhiệt độ tăng vượt quá 80K là kết nối nối tiếp. Một phần của phương pháp hàn không được sử dụng và độ nóng của vít thanh đồng quá cao.
Năm 2012, một sản phẩm cầu dao thương hiệu Hàn Quốc ở khu vực Tây Bắc vẫn được ghi nhớ sống động vì việc tăng nhiệt độ nối tiếp không thể đáp ứng được việc sử dụng các chuyến đi sai quy mô lớn. Do đó, lựa chọn thiết kế chính xác được khuyến nghị của biên độ hiện tại là 30% biên thực nghiệm + (bức xạ đỉnh / 1000-1) * 100% = biên độ thiết kế hiện tại thực tế của dự án và tính toán đơn giản, nhanh chóng được tính theo 50%.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện khuyến nghị một mô-đun một chuỗi 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việctage của hộp kết hợp và bộ ngắt mạch đầu vào biến tần là DC1500V và dòng điện tối thiểu là 500A. Đối với các phương pháp kết nối không hàn như hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các thông số đỉnh làm cơ sở tính toán để lựa chọn bộ ngắt mạch quang điện.