Środki ostrożności dotyczące instalacji i stosowania miniaturowych wyłączników fotowoltaicznych DC

Środki ostrożności dotyczące instalacji i stosowania miniaturowych wyłączników fotowoltaicznych DC

Fotowoltaiczne wyłączniki DC są stosowane jako fotowoltaiczna dystrybucja mocy, a rola wyłączników miniaturowych DC jest szczególnie widoczna. Jak więc bezpiecznie używać wyłączników prądu stałego?
1. Sprawdź, czy okablowanie jest prawidłowe po podłączeniu wyłącznika DC Mini. Można to sprawdzić za pomocą przycisku testu. Jeśli wyłącznik można prawidłowo odłączyć, oznacza to, że zabezpieczenie wycieku jest prawidłowo zainstalowane; w przeciwnym razie należy sprawdzić obwód, aby wyeliminować usterkę;
2. Po odłączeniu wyłącznika z powodu zwarcia linii konieczne jest sprawdzenie styków. Jeśli główny kontakt jest poważnie poparzony lub ma wgłębienia, należy go naprawić; czterobiegunowy wyłącznik upływowy (DZ47LE, TX47LE) musi być podłączony do przewodu neutralnego. Aby obwód elektroniczny działał prawidłowo;
3. Po uruchomieniu wyłącznika upływowego użytkownik powinien sprawdzić, czy wyłącznik zwykle działa za pomocą przycisku testowego za każdym razem po pewnym czasie; charakterystyka upływu, przeciążenia i zabezpieczenia przed zwarciem wyłącznika są ustalane przez producenta i nie mogą być dowolnie regulowane, aby nie wpływać na wydajność;
4. Funkcją przycisku testowego jest sprawdzenie stanu pracy wyłącznika w stanie zamknięcia i zasilania po jego ponownym zainstalowaniu lub uruchomieniu przez pewien czas. Naciśnij przycisk testu; wyłącznik można odłączyć, wskazując, że operacja jest regularna i może być nadal używana; jeśli wyłącznik nie może zostać odłączony, oznacza to, że wyłącznik lub obwód jest uszkodzony i wymaga naprawy;
5. Jeśli wyłącznik jest odłączony z powodu awarii chronionego obwodu, uchwyt roboczy znajduje się w pozycji wyzwalania. Po ustaleniu przyczyny i usunięciu usterki, należy najpierw pociągnąć za uchwyt operacyjny, aby mechanizm operacyjny "ponownie się zapiął" przed wykonaniem operacji zamykania;
6. Okablowanie obciążenia wyłącznika upływowego musi przejść przez koniec obciążenia wyłącznika. Niedozwolone jest, aby żadna linia fazowa lub linia zerowa obciążenia nie przechodziła przez wyłącznik upływowy. W przeciwnym razie spowoduje to sztuczny "wyciek" i spowoduje, że wyłącznik nie zamknie się, powodując "błąd".
Dzięki ciągłemu doskonaleniu technologii fotowoltaicznych wyłączników prądu stałego,
Jak działa wyłącznik PV DC w systemie fotowoltaicznym?
Aby zrozumieć przepływ pracy fotowoltaicznego wyłącznika DC, należy najpierw zrozumieć przepływ pracy całego systemu fotowoltaicznego:
Gdy fotowoltaiczny system prądu stałego działa, opiera się na funkcji kwadratowego układu modułów słonecznych, aby przekształcić energię słoneczną w odpowiednią energię elektryczną. Pod działaniem sterownika fotowoltaicznego napięcie wyjściowe jest stabilizowane i realizowane jest połączenie z systemem DC. Załóżmy, że napięcie wyjściowe modułu słonecznego spełnia wymagania napięciowe systemu DC. W takim przypadku stycznik prądu przemiennego na końcu wejściowym ładowarki zostanie automatycznie odłączony pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a zasilanie fotowoltaiczne zakończy zasilanie systemu prądu stałego podstacji. Załóżmy odpowiednio, że napięcie wyjściowe nie może spełnić wymagań napięciowych systemu DC. W takim przypadku praca wyjściowa zostanie automatycznie zatrzymana pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a jednocześnie stycznik prądu przemiennego na końcu wejściowym ładowarki zostanie również zamknięty. W tym czasie ładowarka kończy pracę zasilania systemu DC podstacji. Sterownik fotowoltaiczny i ładowarka działają naprzemiennie na tej zasadzie działania, aby zrealizować automatyczne przełączanie.
Fotowoltaiczne wyłączniki prądu stałego zazwyczaj składają się z systemu kontaktowego, systemu gaszenia łukowego, mechanizmu operacyjnego, zwolnienia i obudowy.
Zasada działania wyłącznika fotowoltaicznego jest następująca:
  • Gdy wystąpi zwarcie, pole magnetyczne generowane przez duży prąd (zwykle 10 do 12 razy) pokonuje sprężynę siły reakcji.
  • Zwolnienie pociąga mechanizm operacyjny do działania.
  • Przełącznik uruchamia się natychmiast.
Po przeciążeniu prąd staje się bardziej rozległy, wytwarzanie ciepła wzrasta, a blacha bimetaliczna odkształca się w pewnym stopniu, aby promować działanie mechanizmu (im bardziej znaczący prąd, tym krótszy czas działania). Teraz istnieje typ elektroniczny, który wykorzystuje transformator do zbierania prądu każdej fazy i porównuje go z ustawioną wartością. Gdy wiatr jest nienormalny, mikroprocesor wysyła sygnał, aby elektroniczny napęd zwalniający działał jako mechanizm operacyjny.
Funkcją wyłącznika DC jest odcięcie i podłączenie obwodu obciążenia, odcięcie obwodu błędu, zapobieganie rozszerzaniu się awarii i zapewnienie bezpiecznej pracy. Wyłącznik wysokiego napięcia musi przerwać łuki 1500V o prądzie 1500-2000A. Łuki te można rozciągnąć do 2 m i nadal palić się bez gaszenia. Dlatego gaszenie łukowe jest problemem, który muszą rozwiązać wyłączniki wysokiego napięcia. Zasada łuku i gaszenia łuku polega głównie na chłodzeniu łuku w celu zmniejszenia dysocjacji termicznej.
Z drugiej strony, wydłuż łuk, kąt, aby wzmocnić rekombinację i dyfuzję naładowanych cząstek. Jednocześnie naładowane cząstki w szczelinie łuku są zdmuchiwane, a wytrzymałość dielektryczna medium jest szybko przywracana. Wyłączniki niskiego napięcia, znane również jako automatyczne wyłączniki powietrza, mogą być używane do włączania i wyłączania obwodów, a także mogą być używane do sterowania silnikami, które uruchamiają się rzadko. Jego funkcja jest równoważna sumie niektórych części urządzeń elektrycznych, takich jak przełącznik nożowy, przekaźnik nadprądowy, przekaźnik utraty napięcia, przekaźnik termiczny i zabezpieczenie przed wyciekiem. Dlatego jest niezbędnym ochronnym urządzeniem elektrycznym w sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia.
1. Znamionowy prąd roboczy, znamionowe napięcie robocze i zdolność wyłączania wyłącznika powinny koncentrować się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowej pracy obecnie w systemie fotowoltaicznym. Zdolność wyłączania powinna być stosowana jako indeks odniesienia. Wybór znamionowego napięcia roboczego i prądu znamionowego powinien zapewnić, że ochrona wyłącznika jest niezawodna i nie ma awarii. Wybór wyłączników w systemach fotowoltaicznych opiera się głównie na parametrach modułów, liczbie ciągów, wysokości, szczytowym natężeniu natężenia promieniowania, płytkiej temperaturze, marginesie itp. Parametry modułów i liczba linii są podstawową podstawą obliczeń; długość, pik natężenia promieniowania, temperatura zewnętrzna powinny być brane pod uwagę wraz z pomiarem marginesu projektowego. Znamionowe napięcie robocze jest głównie bezpośrednio związane z parametrami komponentów i liczbą ciągów, a wysokość i niska temperatura są uwzględniane w marginesie projektowym. Znamionowy prąd roboczy jest traktowany z wartością szczytową natężenia natężenia promieniowania i marginesem empirycznym. Nasze pomysły na wybór opierają się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowym prądzie roboczym. Najpierw porozmawiajmy o napięciu systemu, a następnie porozmawiajmy o prądzie.
2. Wybieramy moduł ze znanej krajowej fabryki modułów, która przeszła certyfikację UL1500V jako próbkę referencyjną do obliczeń; moc modułu wynosi od 550W do 530W, a sprawność modułu jest większa niż 20%. Należy zauważyć, że parametry próbki fabryki komponentów to atmosferyczne AM1.5, natężenie promieniowania 1000W/m² i temperatura 25°C. W związku z tym dane piku pola różnią się znacznie od powyższych warunków, co ma kluczowe znaczenie przy obliczaniu aspektu projektowania marginesu. Wybór parametrów komponentu koncentruje się na trzech głównych parametrach komponentu: 1. Maksymalne napięcie robocze; 2. Maksymalny prąd roboczy; 3. Maksymalne napięcie obwodu otwartego.
Najpierw omówmy obliczanie napięcia:
 
STC STPXXXS-C72/VMH
Moc szczytowa STC (Pmax) 550W 545W 540W 535W 530W
Najlepsze napięcie robocze (Vmp) 42.05V 41,87V 41,75V 41,57V 41,39V
Najlepszy prąd roboczy (lmp) 13,08A 13,02A 12,94A 12,87A 12,81A
Napięcie obwodu otwartego (Voc) 49,88V 49,69V 49,54V 49,39V 49,24V
Prąd zwarciowy (Isc) 14,01A 13,96A 13,89A 13,83 mld 13,76A
Wydajność konwersji komponentów 21.3% 21.1% 20.9% 20.7% 20.5%
Temperatura robocza podzespołów -40 °C do +85 °C
Maksymalne napięcie systemowe 1500V DC (IEC)
Maksymalne znamionowe obciążenie prądem bezpiecznika szeregowego 25A
Tolerancja mocy 0/+5W

Tabela 1: Tabela parametrów modułu fotowoltaicznego
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1.5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Podstawowym wpływem napięcia systemu jest rozmieszczenie komponentów i liczba modułów w jednym ciągu. Podstawową wartością systemu DC1500V powinna być poprawa wydajności systemu oraz efektywne obniżenie kosztów transmisji prądu stałego i falownika. Obecnie nasz główny układ komponentów jednostrunowych zużywa 2 * 11 więcej, a to rozwiązanie jest obecnie optymalnym rozwiązaniem kosztowym. System DC1500V nie zmienia konstrukcji po stronie wytwarzania energii i po stronie prądu przemiennego, więc rozwiązanie DC1500V powinno zachować obecne główne rozwiązanie rozmieszczenia komponentów i zwiększyć liczbę bloków jednostrunowych, aby osiągnąć wyższe napięcie systemu. Na podstawie powyższych powodów zalecamy, aby najlepszym rozwiązaniem dla rozmieszczenia ciągów i liczby bloków systemu DC1500V było 2*13, tak aby w oparciu o klucz bez zmiany układu modułów można było osiągnąć większą wydajność w trzech aspektach, skrzynek łączących i falowników – redukcja kosztów. Jeśli określimy liczbę bloków składowych w jednym ciągu, napięcie systemowe za nim jest idealne.
 
Zasilanie komponentów 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maksymalne napięcie robocze 1093.3 1088.62 1085.5 1080.82 1076.14
Maksymalne napięcie obwodu otwartego 1296.88 1291.94 1288.04 1284.14 1280.24

Tabela 2: 26-modułowe napięcie odniesienia ciągu
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1.5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Czy wartości w tabeli 2 są rzeczywistymi szczytami? Niestety tak nie jest. Dwa główne czynniki wpływają na napięcie systemu. Wysokość i temperatura, wydajność gaszenia łuku wyłącznika jest najpierw omawiana od rozmiaru. Największym wyzwaniem związanym z problemem napięcia dla wyłącznika jest gaszenie łukowe. Im wyższe napięcie, tym trudniejsze. Środowisko eksperymentalne parametrów wyłączników opiera się na atmosferycznym benchmarku AM na wysokości 2000 metrów. Powyżej 2000 metrów powietrze jest stosunkowo cienkie, a zdolność gaszenia łuku wyłącznika zmniejsza się liniowo wraz ze wzrostem wysokości. Dla wygody obliczeń jest on przeliczany na współczynnik obniżania znamionowego napięcia roboczego. Zgodnie z analizą danych zbieraną przez wiele lat, wysokość dużych elektrowni naziemnych w Chinach wynosi od 1500 do 3000 metrów, dlatego zaleca się uwzględnienie 10% w projektowym marginesie obniżenia wysokości, który może pokryć wysokość większości projektów.
Ponadto temperatura otoczenia ma ogromny wpływ na napięcie wyjściowe komponentu. Napięcie wyjściowe komponentu między 25°C a -10°C ma stromą krzywą wzrostu, a wzrost napięcia zmienia się mniej po -10°C. Współczynnik temperaturowy napięcia elementu wynosi -0,36%/k (różni producenci są nieco inni). Jeśli chodzi o margines współczynnika temperaturowego, zalecamy rozważenie 42 * 0,36% = 15,12%. Zalecamy system w odniesieniu do dwóch względów granicznych: wysokości i temperatury. Margines projektowy napięcia wynosi 20%. Poniżej przedstawiono zalecane napięcie systemowe po korekcie marginesu:
 
Zasilanie komponentów 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maksymalne napięcie robocze 1311.96 1306.344 1302.6 1296.984 1291.368
Maksymalne napięcie obwodu otwartego 1556.256 1550.328 1545.648 1540.968 1536.288

Tabela 3: Napięcie korekcji systemu różnych komponentów zasilania fotowoltaicznego DC1500V
Z powyższej tabeli stwierdziliśmy, że wykorzystując dane szczytowe do obliczenia, że maksymalne napięcie robocze systemu jest poniżej 1320V, wyłącznik fotowoltaiczny o znamionowym napięciu roboczym DC1500V może spełnić wymagania systemowe. Warto jednak zauważyć, że maksymalne napięcie obwodu otwartego korekcji systemu przekracza maksymalne znamionowe skuteczne napięcie robocze wyłącznika o 1,5%. Chociaż jest to tylko skorygowany wynik i nie reprezentuje rzeczywistej wartości szczytowej, napięcie obwodu otwartego przekroczy maksymalne napięcie obwodu otwartego wyłącznika po przekroczeniu wysokości 3000 metrów. Dlatego efektywne napięcie robocze napięcia otwartego systemu nie powinno przekraczać maksymalnego efektywnego napięcia roboczego wyłącznika, jest podstawową zasadą naszego wyboru.
Po drugie: spójrzmy na wybór prądu. Szybka metoda obliczania optymalnej wartości wyłącznika po obliczeniu każdego ciągu 12A w systemie DC1000V jest metodą głównego nurtu. Nie ma nic złego w metodzie obliczeniowej w systemie DC1500V, ale ten wynik nie może być już używany. Poprawa wydajności modułów jest główną przyczyną spadku cen modułów w ostatnich latach; Oznacza to, że wyższa moc wyjściowa w tej samej powierzchni jednostki, obszar modułu nie wzrasta - nadal moc wzrasta, co nieuchronnie zwiększy napięcie modułu i prąd wyjściowy przy 400W. W powyższych systemach fotowoltaicznych konieczne jest stopniowe rozważenie zwiększenia znamionowego prądu roboczego wyłącznika. Ostatni wzrost nie ma nic wspólnego z systemem DC1500V lub DC1000V. Jest to problem spowodowany poprawą parametrów wyjściowych komponentów.
 
Zasilanie komponentów 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maksymalny prąd roboczy 13.08 13.02 12.94 12.87 12.81
Maksymalny prąd roboczy po korekcie 19.62 19.53 19.41 19.305 19.215
24 zlewozmywaki 1 maksymalny prąd roboczy 470.88 468.72 465.84 463.32 461.16

Tabela 4: Tabela obliczeniowa maksymalnego prądu roboczego
Do bieżącego wyboru wyłączników fotowoltaicznych zalecamy szybki i prosty algorytm nominalnego maksymalnego prądu roboczego modułu * 150%. W 2016 r. wyniki ankiety uzupełniającej wykazały, że 130% empiryczny projekt marginesu jest wartością krytyczną, podatną na fałszywe podróże. Wypadek.
Istnieją trzy powody zalecanego marginesu 50% dla wyłączników:
. Wpływ natężenia natężenia promieniowania: Aktualny parametr modułu jest punktem odniesienia dla natężenia promieniowania na poziomie 1000W/m². Szczytowe natężenie promieniowania na obszarach o dobrych warunkach napromieniowania wynosi około 1200 W/m², zużywając co najmniej 20% marginesu projektowego. Dostępne do super wysłania.
. Środowisko instalacji sprzętu jest stosunkowo trudne, rozpraszanie ciepła jest słabe, a temperatura wewnętrzna urządzenia jest bardzo wysoka, co ma wpływ na obniżenie wartości znamionowych wyłącznika. Pomiary terenowe wykazały, że najwyższa temperatura przekracza 70°C.
. Istnieje duża różnica w kontroli wzrostu temperatury wyłączników różnych producentów. Wzrost temperatury naszych wyłączników fotowoltaicznych po połączeniu szeregowym nie powinien przekraczać 60K, na ogół powyżej 70K. Popularne są również niekwalifikowane produkty przekraczające 80K. Głównym powodem wzrostu temperatury przekraczającego 80K jest połączenie szeregowe. Część metody spawania nie jest używana, a ogrzewanie miedzianych prętowych jest zbyt wysokie.
W 2012 r. produkt wyłączników koreańskiej marki w regionie północno-zachodnim był nadal żywo pamiętany, ponieważ seryjny wzrost temperatury nie mógł sprostać wykorzystaniu fałszywych podróży na dużą skalę. Dlatego zalecany dokładny wybór projektu bieżącego marginesu wynosi 30% marginesu empirycznego + (szczytowe natężenie promieniowania / 1000-1) * 100% = rzeczywisty aktualny margines projektowy projektu, a proste, szybkie obliczenia są obliczane zgodnie z 50%.
Na koniec podsumowanie: Fotowoltaiczny system DC1500V zaleca moduł jednostrunowy 2 * 13 = 26 sztuk. Napięcie robocze skrzynki kombinatora i wyłącznika wlotowego falownika wynosi DC1500V, a minimalny prąd wynosi 500A. W przypadku niespawanych metod połączeń, takich jak rząd, zaleca się wybranie wyższego prądu do 630A. Zaleca się użycie parametrów szczytowych jako podstawy obliczeniowej przy wyborze wyłączników fotowoltaicznych.

Odpowiedz