Fotovoltaik sistemlərdə təhlükəsizlik cihazlarının seçilməsi və dizaynı

Elektrik stansiyaları ümumiyyətlə səhrada və ya damda quraşdırılır və komponentlər açıq havada quraşdırılmalıdır. Təbii mühit sərtdir, təbii və texnogen fəlakətlər qaçılmazdır. Tayfun, qar fırtınası, qum və toz kimi təbii fəlakətlər avadanlıqlara ziyan vuracaq. Elektrik stansiyasının təhlükəsizliyi çox vacibdir. İstər paylanmış kiçik elektrik stansiyası, istərsə də mərkəzləşdirilmiş irimiqyaslı yerüstü elektrik stansiyası olsun, müəyyən risklər var. Buna görə də, avadanlıq qoruyucu və ildırımdan qorunma cihazları kimi xüsusi təhlükəsizlik cihazları ilə təchiz edilməlidir. , Elektrik stansiyasının təhlükəsizliyini həmişə qoruyun.

1. Qoruyucu
CHYT qoruyucusu, cərəyan müəyyən bir müddət ərzində müəyyən edilmiş dəyəri keçdikdən sonra əriməni özü tərəfindən yaranan istiliklə əridərək dövrəni pozmaq prinsipi ilə hazırlanmış cərəyan qoruyucudur. Sigortalar aşağı gərginlikli enerji paylama sistemlərində, idarəetmə sistemlərində və elektrik avadanlıqlarında geniş istifadə olunur. Qısaqapanmadan və həddindən artıq cərəyandan qorunma kimi qoruyucular ən çox istifadə edilən qoruyucu vasitələrdən biridir. Fotovoltaik elektrik stansiyalarının qoruyucuları DC qoruyucularına və AC qoruyucularına bölünür.
Fotovoltaik elektrik stansiyasının sabit tərəfi sxemin konfiqurasiyasına uyğun olaraq DC birləşdirici qutusunun (mərkəzləşdirilmiş sxem) və ya simli çeviricinin (simli çevirici sxemi) DC şininə paralel olaraq çoxlu sətirləri birləşdirir. Bir neçə fotovoltaik tel paralel bağlandıqda, müəyyən bir sətirdə qısaqapanma nasazlığı baş verərsə, DC avtobusunda və şəbəkədə olan digər tellər qısaqapanma nöqtəsinə qısaqapanma cərəyanını təmin edəcəkdir. Müvafiq qoruyucu tədbirlər yoxdursa, bu, ona qoşulmuş kabellər kimi avadanlıqların yanmasına səbəb olacaqdır. Eyni zamanda, avadanlığın yaxınlığındakı əlavələrin yanmasına səbəb ola bilər. Hal-hazırda, Çində bir çox oxşar dam fotovoltaik yanğın qəzaları var, buna görə də fotovoltaik elektrik stansiyalarının təhlükəsizliyini artırmaq üçün hər bir simin paralel dövrələrində qoruyucu qurğular quraşdırmaq lazımdır.

Hazırda cərəyandan qorunmaq üçün kombin qutularında və çeviricilərdə DC qoruyucularından istifadə olunur. Əsas inverter istehsalçıları həmçinin qoruyucuları DC mühafizəsinin əsas komponentləri kimi qəbul edirlər. Eyni zamanda, Bussman və Littelfuse kimi qoruyucu istehsalçıları da fotovoltaik üçün xüsusi DC qoruyucularını işə saldılar.
Fotovoltaik sənayedə DC qoruyucularına artan tələbatla, effektiv qorunma üçün DC qoruyucularının necə düzgün seçiləcəyi həm istifadəçilərin, həm də istehsalçıların diqqət yetirməli olduğu bir problemdir. DC qoruyucuları seçərkən siz sadəcə olaraq AC qoruyucularını kopyalaya bilməzsiniz. Elektrik spesifikasiyası və struktur ölçüləri, çünki ikisi arasında bir çox fərqli texniki spesifikasiyalar və dizayn konsepsiyaları var, qəza cərəyanının qəza olmadan təhlükəsiz və etibarlı şəkildə qırıla biləcəyinin hərtərəfli nəzərdən keçirilməsi ilə əlaqədardır.
1) DC cərəyanın cərəyanının sıfır kəsişmə nöqtəsi olmadığından, nasazlıq cərəyanını pozduqda, qövs yalnız kvars qumu doldurucusunun məcburi soyudulmasının təsiri altında öz-özünə sürətlə söndürülə bilər ki, bu da kvars qumu doldurucusunu qırmaqdan daha çətindir. AC qövsü. Çipin ağlabatan dizaynı və qaynaq üsulu, kvars qumunun təmizliyi və hissəcik ölçüsü nisbəti, ərimə nöqtəsi, müalicə üsulu və digər amillər DC qövsünün məcburi söndürülməsinə səmərəliliyi və təsirini müəyyənləşdirir.
2) Eyni nominal gərginlik altında DC qövsünün yaratdığı qövs enerjisi AC qövs enerjisindən iki dəfə çoxdur. Qövsün hər bir hissəsinin idarə olunan məsafədə məhdudlaşdırılmasını və eyni zamanda tez bir zamanda sönməsini təmin etmək üçün heç bir hissə görünməyəcək. Qövs birbaşa ardıcıl olaraq bağlanaraq nəhəng bir enerji hovuzuna səbəb olur və nəticədə qoruyucu bir qəza ilə nəticələnir. davamlı qövs müddəti səbəbiylə partlamalar çox uzundur. DC qoruyucunun boru gövdəsi ümumiyyətlə AC qoruyucudan daha uzundur, əks halda ölçü normal istifadədə görünə bilməz. Fərq, nasazlıq cərəyanı meydana gəldiyi zaman, ciddi nəticələrə səbəb olacaqdır.
3) Beynəlxalq Sigorta Texnologiyası Təşkilatının tövsiyə etdiyi məlumatlara əsasən, qoruyucu gövdəsinin uzunluğu hər 150V sabit gərginlik artımı üçün 10 mm artırılmalıdır və s. DC gərginliyi 1000V olduqda, bədən uzunluğu 70 mm olmalıdır.
4) Sigortadan DC dövrəsində istifadə edildikdə, endüktans və tutum enerjisinin kompleks təsiri nəzərə alınmalıdır. Buna görə də, L/R vaxt sabiti göz ardı edilə bilməyən mühüm parametrdir. Xüsusi xətt sisteminin qısaqapanma xəta cərəyanının baş verməsi və çürümə sürətinə uyğun olaraq təyin edilməlidir. Dəqiq qiymətləndirmə o demək deyil ki, siz öz istəyinizlə ixtisas və ya kiçik ixtisas seçə bilərsiniz. DC qoruyucunun vaxt sabiti L/R qırılma qövs enerjisini, qırılma vaxtını və boşalma gərginliyini müəyyən etdiyi üçün boru gövdəsinin qalınlığı və uzunluğu ağlabatan və təhlükəsiz şəkildə seçilməlidir.
AC qoruyucu: şəbəkədən kənar çeviricinin çıxış ucunda və ya mərkəzləşdirilmiş çeviricinin daxili enerji təchizatının giriş ucunda yükün həddindən artıq cərəyandan və ya qısaqapanmadan qarşısını almaq üçün AC qoruyucu dizayn edilməli və quraşdırılmalıdır.

2. İldırımdan qoruyucu
Fotovoltaik sistemin əsas hissəsi açıq havada quraşdırılır və paylama sahəsi nisbətən böyükdür. Komponentlər və dayaqlar ildırım üçün olduqca cəlbedici olan keçiricilərdir, buna görə də birbaşa və dolayı ildırım vurma təhlükəsi var. Eyni zamanda, sistem əlaqəli elektrik avadanlıqları və binalara birbaşa bağlıdır, buna görə də fotovoltaik sistemə ildırım vurması əlaqədar avadanlıqları, binaları və elektrik yüklərini də əhatə edəcəkdir. Fotovoltaik enerji istehsalı sisteminə ildırım vurmasının qarşısını almaq üçün ildırımdan qorunma və mühafizə üçün torpaqlama sistemi qurmaq lazımdır.
İldırım atmosferdə elektrik boşalması hadisəsidir. Bulud və yağışın əmələ gəlməsi zamanı onun bəzi hissələrində müsbət yüklər, digər hissəsində isə mənfi yüklər toplanır. Bu yüklər müəyyən dərəcədə toplananda ildırım əmələ gətirən boşalma hadisəsi baş verəcək. İldırım birbaşa ildırım və induksiya ildırımına bölünür. Birbaşa ildırım vurmaları birbaşa fotovoltaik massivlərə, DC enerji paylama sistemlərinə, elektrik avadanlıqlarına və onların naqillərinə, eləcə də yaxın ərazilərə düşən ildırım vurmalarına aiddir. Birbaşa ildırım vurmasının iki yolu var: biri fotovoltaik massivlərin yuxarıda qeyd olunan birbaşa axıdılması və s., belə ki, yüksək enerjili ildırım cərəyanının çox hissəsi binalara və ya avadanlıqlara, xətlərə daxil edilir; digəri isə ildırımın birbaşa ildırım çubuqlarından keçə bilməsi və s.. İldırım cərəyanını yerə ötürən cihaz boşalmalarla qrunt potensialının ani yüksəlməsinə səbəb olur və ildırım cərəyanının böyük bir hissəsi avadanlıqlara və xətlərə tərs bağlıdır. qoruyucu topraklama teli vasitəsilə.

İnduktiv ildırım əlaqədar binaların, avadanlıqların və xətlərin yaxınlığında və daha uzaqda yaranan, əlaqədar binaların, avadanlıqların və xətlərin həddindən artıq gərginliyinə səbəb olan ildırım vurmalarına aiddir. Bu həddindən artıq gərginlik elektrostatik induksiya və ya elektromaqnit induksiya vasitəsilə ardıcıl olaraq bağlanır. müvafiq elektron avadanlıq və xətlərə, avadanlıq və xətlərə zərər vurmaqla.
Açıq tarlalarda və yüksək dağlarda, xüsusilə də ildırımdan mühafizə olunan ərazilərdə quraşdırılmış irimiqyaslı və ya fotovoltaik elektrik enerjisi istehsal sistemləri üçün ildırımdan mühafizə torpaqlama cihazları təchiz edilməlidir.
Dalğalanmadan qorunma cihazı (Surge Protection Device) elektron avadanlıqların ildırımdan mühafizəsində əvəzsiz bir cihazdır. Əvvəllər onu "ildırım mühafizəçisi" və ya "aşırı gərginlikdən qoruyucu" adlandırırdılar. İngilis abreviaturası SPD-dir. Artırma qoruyucunun funksiyası elektrik xəttinə və siqnal ötürmə xəttinə daxil olan ani həddindən artıq gərginliyi avadanlıq və ya sistemin dözə biləcəyi gərginlik diapazonunda məhdudlaşdırmaq və ya güclü ildırım cərəyanını yerə sızdırmaq, qorunan elementləri qorumaqdır. avadanlıq və ya sistemin zədələnməsindən. Zərbədən zədələnmiş. Aşağıda fotovoltaik enerji istehsal sistemlərində tez-tez istifadə olunan tənzimləyicilərin əsas texniki parametrlərinin təsviri verilmişdir.

(1) Maksimum fasiləsiz iş gərginliyi Ucpv: Bu gərginlik dəyəri qoruyucuya tətbiq oluna bilən maksimum gərginliyi göstərir. Bu gərginlik altında arrester normal işləməyi bacarmalıdır. Eyni zamanda, gərginlik tənzimləyicinin iş xüsusiyyətlərini dəyişdirmədən davamlı olaraq dayandırıcıya yüklənir.
(2) Nominal boşalma cərəyanı (In): O, həmçinin mühafizəçinin dözə biləcəyi 8/20μs ildırım cərəyanının dalğa formasının cari pik dəyərinə istinad edən nominal boşalma cərəyanı adlanır.
(3) Maksimum boşalma cərəyanı Imax: 8/20ms dalğa formasına malik standart ildırım dalğası qoruyucuya bir dəfə tətbiq edildikdə, qoruyucunun dözə biləcəyi zərbə cərəyanının maksimum pik dəyəri.
(4) Gərginlikdən qorunma səviyyəsi Yuxarı(In): Aşağıdakı sınaqlarda qoruyucunun maksimum dəyəri: 1KV/ms mailliyi ilə alovlanma gərginliyi; nominal boşalma cərəyanının qalıq gərginliyi.
Dalğalanma qoruyucusu əla qeyri-xətti xüsusiyyətləri olan bir varistordan istifadə edir. Normal şəraitdə dalğalanma qoruyucusu son dərəcə yüksək müqavimət vəziyyətindədir və sızma cərəyanı demək olar ki, sıfırdır, enerji sisteminin normal enerji təchizatını təmin edir. Enerji sistemində həddindən artıq gərginlik baş verdikdə, avadanlığın təhlükəsiz işləmə diapazonu daxilində həddindən artıq gərginliyin böyüklüyünü məhdudlaşdırmaq üçün nanosaniyələr ərzində dalğalanma qoruyucusu dərhal işə salınacaq. Eyni zamanda, həddindən artıq gərginliyin enerjisi sərbəst buraxılır. Sonradan qoruyucu tez bir zamanda yüksək empedans vəziyyətinə keçir və beləliklə enerji sisteminin normal enerji təchizatına təsir göstərmir.

İldırımın artması gərginlik və cərəyan yarada bilər, o, həmçinin yüksək güc dövrəsinin bağlanması və ayrılması anında, induktiv yükün və tutumlu yükün açılıb-söndürülməsi anında, böyük enerji sisteminin ayrılması və ya ayrılması zamanı da baş verəcəkdir. transformator. Böyük keçid gərginliyi və cərəyan da əlaqədar avadanlıq və xətlərə zərər verə bilər. İldırım induksiyasının qarşısını almaq üçün aşağı güclü çeviricinin DC giriş ucuna bir varistor əlavə edilir. Maksimum boşalma cərəyanı 10kVA-ya çata bilər ki, bu da əsasən məişət fotovoltaik ildırımdan mühafizə sistemlərinin ehtiyaclarını ödəyə bilər.