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 sau khi bộ ngắt mạch thu nhỏ DC được kết nối hay không. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối chính xác, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ được lắp đặt chính xác; nếu không, mạch cần được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối bộ ngắt mạch do ngắn mạch của đường dây, cần phải kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị cháy nghiêm trọng hoặc có hố, nó cần phải 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 được thiết lập bởi nhà sản xuất và không thể được 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 nó được lắp đặt hoặc vận hành mới trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho thấy rằng hoạt động là thường xuyên và có thể tiếp tục được sử dụng; nếu bộ ngắt mạch không thể ngắt kết nối, nó chỉ ra rằng bộ ngắt mạch hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do sự cố của mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành sẽ ở vị trí vấp. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, tay cầm vận hành nên được kéo xuống trước để làm cho cơ chế vận hành "khóa lại" trước khi thao tác đóng có thể được thực hiện;
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 zero 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 "Sai lầm".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ 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 DC quang điện 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 đầu ra điện áp của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động 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 các yêu cầu về 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 bị đóng. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cung cấp điện hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động xen kẽ theo nguyên tắc làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm một hệ thống tiếp xúc, một hệ thống dập tắt hồ quang, một cơ chế hoạt động, một bản phát hành và một vỏ.
Nguyên lý làm việc của bộ ngắt mạch quang điện như sau:
Chức năng của bộ ngắt mạch DC là cắt và kết nối mạch tải, cắt mạch lỗi, ngăn ngừa tai nạn mở rộng và đảm bảo hoạt động an toàn. Bộ ngắt mạch điện áp cao cần phá vỡ các 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 một vấn đề mà các bộ ngắt mạch điện áp cao 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 vòng cung 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 cường độ 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 giảm tải 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 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 phải tập trung vào điện áp làm việc định mức và định mức làm việc hiện tại trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng như một 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 là đáng tin cậy và không có sự cố. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong các hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ cực đại, nhiệt độ nông, lề, v.v. Các tham số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài nên được xem xét cùng với phép đo biên độ thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các tham 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 coi là 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 công việc định mức hiện tại. Đầu tiên, hãy nói về điện áp hệ thống, 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 chiếu để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất của 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 tham số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng điện làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, hãy thảo luận về việc tính toán điện áp:
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكونات أحادي السلسلة السائد لدينا 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحالي. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ حل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد كتل السلسلة الواحدة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث استنادا إلى المفتاح دون تغيير صفيف الوحدة النمطية ، من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق الدمج والمحولات - تقليل التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها مثالي.
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة لأول مرة من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما ارتفع الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتنخفض قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض التصنيف لجهد العمل المقنن. وفقا لتحليل البيانات الذي تم جمعه لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على الجهد الناتج للمكون. يحتوي جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجات مئوية على منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد أقل بعد -10 درجات مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / k (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). من حيث هامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36 ٪ = 15.12 ٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة للنظام الكهروضوئي DC1500V
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V تلبية متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقنن لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، إلا أن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، يجب ألا يتجاوز جهد العمل الفعال جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريع لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا يوجد شيء خاطئ في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة. أي ، ارتفاع إنتاج الطاقة في نفس منطقة الوحدة ، لا تزيد مساحة الوحدة النمطية - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيؤدي حتما إلى زيادة جهد الوحدة والناتج الحالي عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري النظر تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناجمة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى للتيار التشغيلي
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدوائر الكهروضوئية ، نوصي بخوارزمية سريعة ومباشرة للحد الأقصى الاسمي لتيار العمل للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج مسح المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي المعيار للإشعاع من 1000W / m². تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك ما لا يقل عن 20٪ من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات عالية جدا ، مما يؤثر على خفض تصنيف قاطع الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة الحرارة لقواطع الدوائر الكهربائية لمختلف الشركات المصنعة. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدوائر الكهروضوئية لدينا بعد توصيلها في سلسلة 60K ، بشكل عام فوق 70K. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80K تحظى بشعبية أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة التي تتجاوز 80K هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير قضيب النحاس مرتفع جدا.
في عام 2012 ، كان منتج قاطع الدائرة الكوري للعلامة التجارية في المنطقة الشمالية الغربية لا يزال يتذكر بوضوح لأن ارتفاع درجة حرارة السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الكاذبة واسعة النطاق. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện đề xuất một mô-đun chuỗi đơn gồm 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việc 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 thức kết nối không hàn như một hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các tham số đỉnh làm cơ sở tính toán để chọn bộ ngắt mạch quang điện.
1. Kiểm tra xem hệ thống dây điện có chính xác sau khi bộ ngắt mạch thu nhỏ DC được kết nối hay không. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối chính xác, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ được lắp đặt chính xác; nếu không, mạch cần được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối bộ ngắt mạch do ngắn mạch của đường dây, cần phải kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị cháy nghiêm trọng hoặc có hố, nó cần phải 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 được thiết lập bởi nhà sản xuất và không thể được 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 nó được lắp đặt hoặc vận hành mới trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho thấy rằng hoạt động là thường xuyên và có thể tiếp tục được sử dụng; nếu bộ ngắt mạch không thể ngắt kết nối, nó chỉ ra rằng bộ ngắt mạch hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do sự cố của mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành sẽ ở vị trí vấp. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, tay cầm vận hành nên được kéo xuống trước để làm cho cơ chế vận hành "khóa lại" trước khi thao tác đóng có thể được thực hiện;
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 zero 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 "Sai lầm".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ 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 DC quang điện 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 đầu ra điện áp của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động 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 các yêu cầu về 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 bị đóng. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cung cấp điện hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động xen kẽ theo nguyên tắc làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm một hệ thống tiếp xúc, một hệ thống dập tắt hồ quang, một cơ chế hoạt động, một bản phát hành và một vỏ.
Nguyên lý làm việc 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 lực phản ứng.
- Việc phát hành kéo cơ chế hoạt động để 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 lỗi, ngăn ngừa tai nạn mở rộng và đảm bảo hoạt động an toàn. Bộ ngắt mạch điện áp cao cần phá vỡ các 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 một vấn đề mà các bộ ngắt mạch điện áp cao 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 vòng cung 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 cường độ 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 giảm tải 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 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 phải tập trung vào điện áp làm việc định mức và định mức làm việc hiện tại trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng như một 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 là đáng tin cậy và không có sự cố. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong các hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ cực đại, nhiệt độ nông, lề, v.v. Các tham số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài nên được xem xét cùng với phép đo biên độ thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các tham 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 coi là 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 công việc định mức hiện tại. Đầu tiên, hãy nói về điện áp hệ thống, 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 chiếu để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất của 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 tham số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng điện làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, hãy thảo luận về việc tính toán điện áp:
| STC | STPXXXS-C72 / Vmh | ||||
| Công suất cực đại STC (Pmax) | 550W | 545W | 540W | 535W | 530W |
| Điện áp làm việc tốt nhất (Vmp) | 42,05V | 41.87V | 41,75V | 41.57V | 41.39V · |
| Dòng điện làm việc tốt nhất (lmp) | 13.08Một | 13.02Một | 12,94Một | 12,87MỘT | 12,81Một |
| Điện áp hở mạch (Voc) | 49,88V | 49.69V | 49,54V | 49,39V · | 49.24 فولت |
| تيار الدائرة القصيرة (ISC) | 14.01 أمبير | 13.96 أمبير | 13.89 أمبير | 13.83 أمبير | 13.76 أمبير |
| كفاءة تحويل المكونات | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| درجة حرارة تشغيل المكونات | -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية | ||||
| الحد الأقصى لجهد النظام | 1500 فولت تيار مستمر (IEC) | ||||
| الحد الأقصى لتصنيف سلسلة الصمامات الحالية | 25A | ||||
| تحمل الطاقة | 0/+5 واط | ||||
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكونات أحادي السلسلة السائد لدينا 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحالي. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ حل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد كتل السلسلة الواحدة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث استنادا إلى المفتاح دون تغيير صفيف الوحدة النمطية ، من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق الدمج والمحولات - تقليل التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها مثالي.
| طاقة المكونات | 550Wp | 545Wp | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| الحد الأقصى لجهد العمل | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة لأول مرة من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما ارتفع الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتنخفض قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض التصنيف لجهد العمل المقنن. وفقا لتحليل البيانات الذي تم جمعه لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على الجهد الناتج للمكون. يحتوي جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجات مئوية على منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد أقل بعد -10 درجات مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / k (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). من حيث هامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36 ٪ = 15.12 ٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
| طاقة المكونات | 550Wp | 545Wp | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| الحد الأقصى لجهد العمل | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة للنظام الكهروضوئي DC1500V
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V تلبية متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقنن لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، إلا أن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، يجب ألا يتجاوز جهد العمل الفعال جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريع لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا يوجد شيء خاطئ في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة. أي ، ارتفاع إنتاج الطاقة في نفس منطقة الوحدة ، لا تزيد مساحة الوحدة النمطية - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيؤدي حتما إلى زيادة جهد الوحدة والناتج الحالي عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري النظر تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناجمة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
| طاقة المكونات | 550Wp | 545Wp | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل بعد التصحيح | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 بالوعة 1 الحد الأقصى للعمل الحالي | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى للتيار التشغيلي
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدوائر الكهروضوئية ، نوصي بخوارزمية سريعة ومباشرة للحد الأقصى الاسمي لتيار العمل للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج مسح المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي المعيار للإشعاع من 1000W / m². تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك ما لا يقل عن 20٪ من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات عالية جدا ، مما يؤثر على خفض تصنيف قاطع الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة الحرارة لقواطع الدوائر الكهربائية لمختلف الشركات المصنعة. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدوائر الكهروضوئية لدينا بعد توصيلها في سلسلة 60K ، بشكل عام فوق 70K. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80K تحظى بشعبية أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة التي تتجاوز 80K هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير قضيب النحاس مرتفع جدا.
في عام 2012 ، كان منتج قاطع الدائرة الكوري للعلامة التجارية في المنطقة الشمالية الغربية لا يزال يتذكر بوضوح لأن ارتفاع درجة حرارة السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الكاذبة واسعة النطاق. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện đề xuất một mô-đun chuỗi đơn gồm 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việc 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 thức kết nối không hàn như một hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các tham số đỉnh làm cơ sở tính toán để chọn bộ ngắt mạch quang điện.