PV системд зориулсан хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийн сонголт - SPD суурилуулалт

1. SPD суурилуулалтад нөлөөлөх хүчин зүйлс

Дээврийн фотоволтайк (PV) систем дэх хэт хүчдэл нь голчлон шууд аянга цахилгаанд цохиулах (барилга эсвэл LPS бүхий PV тоног төхөөрөмж дээр эсвэл түүний ойролцоо), аянга цахилгаантай холбоотой цахилгаан орны өөрчлөлтөөс үүдэлтэй хүчдэл, эсвэл хувьсах/тогтмол гүйдлийн цахилгаан түгээх сүлжээнд шилжих үйлдлээс үүдэлтэй байдаг. Хэт хүчдэлийн хамгаалалтын хэрэгцээг үнэлэх, зохих хамгаалалтын стратегийг тодорхойлохын тулд тоног төхөөрөмжийн нэрлэсэн импульсийн тэсвэрлэх хүчдэл (Uw)-ийг лавлагаа болгон ашиглах ёстой. Эрсдэлийн үнэлгээнд өөрөөр заагаагүй бол PV системийн тогтмол болон хувьсах гүйдлийн аль алинд нь SPD суурилуулсан байх ёстой.

Хамгаалалт шаардлагатай байж болох PV систем дэх төхөөрөмжүүдэд дараахь зүйлс орно.

Бага хүчдэлийн хувьсах гүйдлийн систем болон тогтмол гүйдлийн системийн интерфэйсүүд, фотоэлектрик массивууд, фотоэлектрик системийн дотоод утаснууд, инвертер болон фотоэлектрик массивуудын хооронд суурилуулсан бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тухайлбал комбайн хайрцагнууд; фотоэлектрик системийг хянах, удирдахад ашигладаг тоног төхөөрөмж.

IEC 61643-12 болон GB/T 21714-ийн холбогдох хэсгүүдийн дагуу гэрэл цахилгаан системд зориулсан SPD-г сонгох, суурилуулах нь олон хүчин зүйлээс хамаарна. Үүнд газрын анивчсан нягтрал (NG) [1/км²·жил] эсвэл жилд аадар борооны дундаж тоо (T), бага хүчдэлийн цахилгаан хангамжийн системийн шинж чанар (жишээ нь, агаарын шугам эсвэл газар доорх кабель) болон хамгаалагдаж буй тоног төхөөрөмжийн шинж чанар, гэрэл цахилгаан системийг шууд аянга цахилгааны цохилтоос хамгаалахын тулд гадаад аянга цахилгаанаас хамгаалах систем (LPS) суурилуулсан эсэх зэрэг орно.

Хэрэв гадаад LPS байгаа бол SPD-ийн шаардлагад LPS-ийн хамгаалалтын түвшин (анги) болон LPS болон PV системийн хоорондох шаардлагатай тусгаарлах зай (S) хадгалагдаж байгаа эсэх (тусгаарлагдсан эсвэл тусгаарлагдаагүй LPS) нөлөөлдөг.

2. Гэрлийн цахилгаан станцын аянга цахилгаанаас хамгаалахад гадаад LPS-ийн янз бүрийн тохиргооны нөлөө

Дээврийн фотоэлектрик системд зориулсан SPD суурилуулалтыг ерөнхийдөө гадаад LPS-ийн байгаа байдал болон төрлөөс хамааран гурван ангилалд хуваадаг:

(1) Гадны LPS-гүй фотоэлектрик системүүд

Диаграммд үзүүлсэнчлэн (энд оруулаагүй болно), хэрэв барилга нь гаднах аянга цахилгаанаас хамгаалах системээр тоноглогдоогүй бол аянга цахилгаанаас хамгаалах төхөөрөмжүүдийг аянга цахилгаанаас хамгаалах эрсдэлийн үнэлгээний үр дүнд үндэслэн суурилуулах ёстой. PV-ийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамгаалахын тулд хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн аль алинд нь хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж суурилуулахыг зөвлөж байна.

DC талын хувьд 2-р төрлийн DC SPD (DC1 гэж тэмдэглэсэн)-ийг фотоэлектрик холболтын хайрцаг эсвэл фотоэлектрик холболтын массивын ойролцоо (хэрэв холболтын хайрцаг ашиглаагүй бол) суурилуулах ёстой. Энэхүү SPD нь фотоэлектрик холболтын кабелиар дамжин өнгөрөх гадны хэт хүчдэлээс барилгыг хамгаалдаг бөгөөд ихэвчлэн фотоэлектрик холболтын кабель барилгад орсны дараа суурилуулдаг. Өөр нэг 2-р төрлийн DC SPD (DC2 гэж тэмдэглэсэн)-ийг инвертерийн DC оролтын ойролцоо суурилуулах ёстой. Хэрэв DC1 болон инвертерийн хоорондох кабелийн урт 10 метрээс бага бол DC1-ийг орхигдуулж болно.

Хувьсах гүйдлийн талын хувьд, ихэвчлэн гол түгээлтийн самбар дээр байрладаг, хувьсах гүйдлийн гол оролтод 2-р төрлийн хувьсах SPD (AC1 гэж тэмдэглэгдсэн)-ийг ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ төхөөрөмж нь цахилгаан хангамжийн сүлжээнээс ирж буй хэт хүчдэлээс хамгаалдаг. Гаднах аянгын хамгаалалтгүй системд AC1 шаардлагатай эсэх нь аянгын эрсдэлийн үнэлгээний үр дүнгээс хамаарна. Үнэтэй инвертерийг хамгаалахын тулд ихэвчлэн инвертерийн хувьсах гүйдлийн гаралтын ойролцоо 2-р төрлийн хувьсах SPD (AC2 гэж тэмдэглэгдсэн)-ийг суурилуулдаг. Хэрэв AC1 болон AC2 хоорондох кабелийн урт 10 метрээс бага бол AC2-г орхигдуулж болно. Дэлгэрэнгүй зааврыг тохиргооны хүснэгтээс үзнэ үү.

(2) Шаардлагатай тусгаарлах зайг хангасан гадаад LPS бүхий фотоэлектрик системүүд (Тусгаарлагдсан LPS)

Диаграммд үзүүлсэнчлэн, барилга нь гаднах аянга цахилгаанаас хамгаалах системтэй (жишээлбэл, агаарын төгсгөлийн саваа эсвэл тууз) бөгөөд дээврийн гэрэл цахилгаан массивыг зохих тусгаарлах зайтайгаар энэ системээр хамгаалсан тохиолдолд гэрэл цахилгаан цахилгаан системийг тусгаарлагдсан LPS-ээр тоноглогдсон гэж үзнэ. Энэ тохиолдолд ч гэсэн SPD суурилуулах шаардлагатай хэвээр байна.

Тусгаарлагдсан LPS бүхий системүүдийн хувьд SPD тохиргоо нь гаднах аянгын хамгаалалтгүй системүүдтэй төстэй байдаг. 2-р төрлийн тогтмол гүйдлийн SPD-г комбайн хайрцгийн ойролцоо, эсвэл комбайн хайрцгийг ашиглаагүй бол фотоэлектрик массивын ойролцоо суурилуулах ёстой. Өөр нэг 2-р төрлийн тогтмол гүйдлийн SPD-г инвертерийн тогтмол гүйдлийн хажуугийн ойролцоо, 2-р төрлийн хувьсах гүйдлийн SPD-г инвертерийн хувьсах гүйдлийн хажуугийн ойролцоо байрлуулах хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч фотоэлектрик систем нь барилга руу болон гадна талд холбогддог тул цахилгаан хангамж барилга руу ордог үндсэн хувьсах гүйдлийн хуваарилах самбар дээр 1-р төрлийн хувьсах гүйдлийн SPD шаардлагатай. Дэлгэрэнгүй зохион байгуулалтын зааврыг тохиргооны хүснэгтээс үзнэ үү.

(3) Шаардлагатай тусгаарлах зайг хангаагүй гадаад LPS бүхий фотоэлектрик системүүд (Тусгаарлагдаагүй LPS)

Дээврийн цахилгаан соронзон хальсны системд хавтан нь гаднах аянга хамгаалалтын систем (LPS)-тэй хэт ойрхон бөгөөд шаардлагатай аюулгүйн зайг хангаж чадахгүй тохиолдолд цахилгаан соронзон хальсны системийн бүх металл хэсгүүдийг цахилгаан соронзон хальсны системд холбох шаардлагатай бөгөөд ингэснээр цахилгаан соронзон хальсны эквипотенциал холболтыг зөв хангах болно. Энэ бол дээврийн цахилгаан соронзон хальсны хамгаалалтад ашигладаг нийтлэг арга юм. Энэхүү тохиргоонд хувьсах гүйдэл болон тогтмол гүйдлийн кабелийг холбох системд зэрэгцээ дамжуулагч шиг авч үздэг бөгөөд энэ нь аянга цахилгаан соронзон хальсны гүйдэлд шууд нөлөөлж болно гэсэн үг юм. Тийм ч учраас IEC нь системийн гол цэгүүдэд, тухайлбал цахилгаан соронзон хальснууд барилгад ордог хэсэгт болон инвертер гэх мэт чухал төхөөрөмжүүдийн хувьсах гүйдэл болон тогтмол гүйдлийн аль алинд нь 1-р хэлбэрийн хэт хүчдэлийн хамгаалалтын төхөөрөмж (SPD)-ийг - ихэвчлэн 2-р хэлбэрийн SPD-тэй хамт ашиглахыг зөвлөж байна.

Диаграммд үзүүлсэнчлэн, DC1-ийг комбайн хайрцагт аль болох ойрхон, эсвэл комбайн хайрцаг байхгүй бол фото массивын ойролцоо суурилуулах хэрэгтэй. Илүү сайн хамгаалалт өгөхийн тулд DC2 болон AC2-ийг инвертерийн ойролцоо байрлуулах хэрэгтэй. Ихэнх тохиолдолд AC1 (үндсэн самбар дээр) болон AC2 (инвертерийн ойролцоо) хоёулаа шаардлагатай байдаг. Гэхдээ хэрэв инвертерийг үндсэн самбар дотор суурилуулсан бөгөөд тэдгээр нь ижил газардуулгыг хуваалцдаг, кабелийн урт нь 0.5 метрээс бага буюу тэнцүү бол AC2 шаардлагагүй байж магадгүй юм. Суурилуулалтын дэлгэрэнгүй зааврыг хүснэгтээс шалгаж болно.

1: Дараах нөхцөлд DC1-ийг орхигдуулж болно: Хэрэв DC1 болон инвертерийн хоорондох кабелийн урт 10 метрээс бага, AC2-ийн хүчдэлийн хамгаалалтын түвшин (Up) нь PV массивын нэрлэсэн импульсийн тэсвэрлэх хүчдэл (Uw)-ээс 0.8 дахин бага буюу тэнцүү байвал; эсвэл AC2-ийн Up нь 0.5 дахин Uw-ээс бага буюу тэнцүү бөгөөд PE (хамгаалалтын газардуулгын) дамжуулагчийг DC кабельд ойрхон байрлуулсан бол.

2：Дараах нөхцөлд AC2-г орхигдуулж болно: Хэрэв AC1 болон AC2-ийн хоорондох кабелийн урт 10 метрээс бага бол; эсвэл инвертер болон гол түгээлтийн самбар нь ижил газардуулгын электродыг хуваалцдаг бөгөөд SPD холболтын кабель тус бүр 0.5 метрээс уртгүй байвал - жишээлбэл, инвертерийг гол самбар дотор суурилуулсан бол.

3: SPD газардуулгын дамжуулагчийн хамгийн бага хөндлөн огтлолын талбай: 2-р төрлийн SPD-ийн хувьд зэс газардуулгын дамжуулагч нь 6 мм²-ээс багагүй байх ёстой; 1-р төрлийн SPD-ийн хувьд 16 мм²-ээс багагүй байх ёстой.

Дээврийн фотоэлектрик системд тогтмол гүйдлийн талын SPD-г сонгох нь барилга байгууламжийг аянга цахилгаанаас хэрхэн хамгаалж, системийг хэрхэн холбосноос голчлон хамаарна. Тохиргооны хүснэгт болон IEC стандартын дагуу инвертерийн тогтмол гүйдлийн талд үргэлж хэт хүчдэлийн хамгаалалт байх ёстой. Гэхдээ комбайн хайрцагны ойролцоо, эсвэл комбайн хайрцаг байхгүй бол фотоэлектрик хавтангийн ойролцоо нэмэлт SPD-г зөвхөн хавтан болон инвертерийн хоорондох кабель 10 метрээс урт байвал л шаардлагатай.

Гэсэн хэдий ч үүнийг хаа сайгүй ингэж хийдэггүй. Жишээлбэл, Германд зарим оронд дүрэм журам нь эсрэгээрээ байдаг. Тэнд тогтмол гүйдлийн хэт халалтын хамгаалалтыг үргэлж фотоэлектрик хавтангийн хажууд суурилуулдаг бөгөөд кабелийн урт 10 метрээс дээш байвал инвертерийн ойролцоо нэгийг нэмэхэд л хангалттай.