Bộ ngắt mạch và bảo vệ Surge: Những người bảo vệ an toàn của hệ thống quang điện

Giới thiệu

Trong các hệ thống phát điện quang điện, ngoài "thiết bị sao" như tấm pin mặt trời và bộ biến tần, có hai "anh hùng vô danh" lặng lẽ bảo vệ sự an toàn của hệ thống - bộ ngắt mạch và bảo vệ Surge (SPD). Chúng giống như "cầu chì" và "thanh sét" của hệ thống điện, liên tục bảo vệ toàn bộ hệ thống quang điện khỏi các lỗi điện và các cuộc tấn công sét. Bài viết này sẽ đưa bạn qua vai trò quan trọng của hai thiết bị bảo vệ chính này trong các hệ thống quang điện.

I. Bộ ngắt mạch: "Công tắc an toàn" của các hệ thống quang điện

Chức năng của bộ ngắt mạch

Bộ ngắt mạch là các thiết bị bảo vệ quá dòng quan trọng nhất trong các hệ thống quang điện và chủ yếu đảm nhận ba nhiệm vụ chính:

Bảo vệ quá tải: Tự động cắt mạch khi dòng điện vượt quá giá trị thiết kế

Bảo vệ ngắn mạch: Nhanh chóng ngắt kết nối trong trường hợp lỗi ngắn mạch

Ngắt kết nối thủ công: Cung cấp điểm ngắt kết nối an toàn để bảo trì hệ thống

2. Yêu cầu đặc biệt đối với bộ ngắt mạch chuyên dụng quang điện

Không giống như bộ ngắt mạch AC thông thường, bộ ngắt mạch DC quang điện yêu cầu thiết kế đặc biệt:

Khả năng dập tắt hồ quang DC: Các cung DC khó bị dập tắt hơn và đòi hỏi thiết kế buồng dập tắt hồ quang mạnh mẽ hơn

Mức điện áp cao: Điện áp làm việc của hệ thống quang điện có thể đạt hơn 1000V

Khả năng chống thời tiết: chống bụi và chống nước (ít nhất là cấp IP65) được yêu cầu để lắp đặt ngoài trời

3. Vị trí ứng dụng điển hình

Thiết bị đầu ra của bảng điều khiển pin

Đầu vào DC của biến tần

Giao tiếp và mạng

Ii. Bộ bảo vệ Surge: Đường dây phòng thủ chống lại "tăng điện"

Mối đe dọa đột biến mà các hệ thống quang điện phải đối mặt

Các hệ thống quang điện, do khu vực phân phối lớn và vị trí lộ ra, đặc biệt dễ bị tổn thương với:

Lightning Strike trực tiếp (xác suất thấp nhưng phá hủy cao)

Lightning gây ra (mối đe dọa phổ biến nhất)

Chuyển hoạt động quá điện áp (được tạo bên trong hệ thống)

2. Nguyên tắc làm việc của những người bảo vệ Surge

SPD giống như một "đập tràn điện", trong thời gian nano giây:

Phát hiện điện áp bất thường

Thiết lập một đường dẫn thấp

Kênh năng lượng nguy hiểm vào trái đất

3. Tính đặc biệt của SPD trong hệ thống quang điện

DC SPD: Nó cần được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống DC

Bảo vệ lưỡng cực: Bảo vệ cả các mạch tích cực và tiêu cực đồng thời

Điện áp hoạt động liên tục: Nó phải được điều chỉnh với điện áp cao của hệ thống quang điện

Iii. Bảo vệ hiệp đồng: 1+1> 2 Hiệu ứng bảo mật

Trong các hệ thống thực tế, bộ ngắt mạch và SPD cần được sử dụng cùng nhau:

Hệ thống bảo vệ phân cấp

Bảo vệ cấp độ đầu tiên (Kết thúc dòng đến): Dòng điện khuếch đại xuất viện

Bảo vệ thứ cấp (kết thúc phân phối): giới hạn áp suất dư hơn nữa

Phối hợp với bộ ngắt mạch: Cung cấp bảo vệ sao lưu khi SPD không thành công

Sơ đồ hệ thống dây điện điển hình

SPD được kết nối song song với đường dây và được bảo vệ bởi bộ ngắt mạch loạt

Iv. Điểm chính để lựa chọn và bảo trì

Lựa chọn bộ ngắt mạch

Điện áp định mức lớn hơn hoặc bằng điện áp hệ thống tối đa

Khả năng phá vỡ lớn hơn hoặc bằng dòng ngắn mạch dự kiến

Lựa chọn SPD

Điện áp hoạt động liên tục tối đa UC là ≥1,2 lần điện áp hệ thống

INRUSH DIỆN ĐỘNG IIMP≥12,5KA (Bảo vệ hạng nhất)

Đề xuất bảo trì

Kiểm tra trước mùa giông bão hàng năm

Chú ý đến cửa sổ chỉ báo trạng thái SPD

Ghi lại số lần bộ ngắt mạch hoạt động

Phần kết luận

Trong các hệ thống quang điện, bộ ngắt mạch và bảo vệ đột biến giống như hai "đối tác an toàn" phối hợp tốt: Bộ ngắt mạch chịu trách nhiệm xử lý các lỗi quá dòng trong hệ thống, trong khi SPD bảo vệ chống lại các cuộc tấn công đột biến bên ngoài. Công việc hợp tác của họ đảm bảo hoạt động an toàn của nhà máy điện quang điện trong hơn 25 năm. Đối với các chủ sở hữu nhà máy điện, việc chọn các thiết bị bảo vệ chất lượng cao và duy trì chúng thường xuyên là một phần quan trọng để đảm bảo lợi tức đầu tư.