Surge trong các hệ thống PV: Hướng dẫn đầy đủ về vai trò, rủi ro và lựa chọn của nó

# Surge in PV Systems: Hướng dẫn đầy đủ về vai trò, rủi ro và lựa chọn của nó

Cho dù đó là một thiết lập bảng điều khiển năng lượng mặt trời nhỏ hoặc nhà máy điện quang điện thương mại (PV), "Surge" là một chủ đề quan trọng không thể tránh khỏi, nhưng nhiều người chỉ nhận ra tầm quan trọng của nó khi sự cố thiết bị. Ghi chú này phá vỡ vai trò cốt lõi của sự gia tăng trong các hệ thống PV và cách chọn một thiết bị bảo vệ đột biến (SPD) phù hợp với hệ thống của bạn, giúp người mới bắt đầu dễ hiểu.

## I. Đầu tiên, hiểu: Chính xác thì sự gia tăng trong hệ thống PV là gì?

Nói một cách đơn giản, một sự đột biến là "sóng xung kích/dòng điện dòng điện" đột ngột trong hệ thống PV, với ba nguồn phổ biến:  

1. ** Tác động bên ngoài **: điển hình nhất là sét đánh (sét trực tiếp hoặc gây ra). Xả từ các đám mây có thể ngay lập tức tạo ra một điện áp cao của hàng chục ngàn vôn trong các dòng;  

2. ** Khởi động/tắt hệ thống **: Khi các bộ biến tần PV hoặc hộp kết hợp khởi động hoặc tắt, thay đổi đột ngột trong "hoạt động tăng kích hoạt";  

3.  

Những sự gia tăng này được đặc trưng bởi "ngắn nhưng dữ dội", họ có thể chỉ tồn tại một vài micro giây, nhưng điện áp có thể tăng cao hơn 10 lần điện áp định mức của hệ thống, mà các mô -đun PV và biến tần thông thường không thể chịu được.

## ii. Vai trò cốt lõi của các thiết bị bảo vệ Surge (SPDS): Cài đặt "van an toàn" cho các hệ thống PV

Bản thân tự tăng không phải là "hữu ích"; Điều thực sự hoạt động là thiết bị bảo vệ ** Surge (SPD, còn được gọi là Lightning Arrester) **. Nhiệm vụ cốt lõi của nó là "chặn tăng nguy hiểm", cụ thể trong ba khía cạnh:  

1. ** Bảo vệ thiết bị cốt lõi khỏi sự cố **  

Các thành phần trong bộ biến tần PV, hộp nối bảng điều khiển PV và các hộp kết hợp có giới hạn trên đối với công suất chịu được điện áp (ví dụ: điện áp phía DC chịu được các bộ biến tần thường là 1000V-1500V). Khi điện áp tăng vượt quá giới hạn này, các thành phần sẽ bị đốt cháy ngay lập tức, với chi phí bảo trì thường dao động từ hàng ngàn đến hàng chục ngàn nhân dân tệ. SPDS có thể dẫn điện trong chớp mắt (thường là ≤25 nano giây) khi xảy ra sự đột biến, chuyển điện áp/dòng điện vượt quá mặt đất tương đương với "chặn đạn" cho thiết bị.  

2. ** Ngăn chặn tắt hệ thống đột ngột hoặc trục trặc **  

Ngay cả khi một sự đột biến không trực tiếp đốt thiết bị, nó có thể can thiệp vào chip điều khiển biến tần, khiến biến tần báo cáo sai các lỗi và ngắt kết nối với lưới điện. Ví dụ, sau một cơn giông, nhiều hệ thống PV dân cư đột nhiên ngừng tạo ra điện, điều này có khả năng là do sự gia tăng ảnh hưởng đến biến tần. Cài đặt đúng SPD có thể làm giảm "những rắc rối không chính đáng" như vậy và đảm bảo phát điện ổn định của hệ thống.  

3. ** Mở rộng tuổi thọ tổng thể của hệ thống PV **  

Các sự gia tăng nhỏ thường xuyên (ví dụ: những gây ra bởi dao động lưới hàng ngày) có thể làm hỏng các mạch của các mô -đun và biến tần "theo thời gian", chẳng hạn như tăng tốc lão hóa tụ điện. SPD có thể lọc ra những sự gia tăng nhỏ này, gián tiếp mở rộng tuổi thọ dịch vụ của toàn bộ hệ thống PV (thường là thêm 3-5 năm).

## iii. Bước chính: Làm thế nào để chọn SPD phù hợp cho hệ thống PV của bạn?

Chọn một SPD không phải là "càng lớn càng tốt" hoặc "càng rẻ càng hiệu quả về chi phí." Nó yêu cầu tập trung vào ba tham số cốt lõi của hệ thống của bạn và sau bốn bước:  

### Bước 1: Đầu tiên, hãy làm rõ hệ thống "mức điện áp"

Đây là điều kiện tiên quyết cơ bản nhất, điện áp định mức của SPD phải phù hợp với điện áp phía DC và AC của hệ thống PV:  

-** PV dân cư (thường là 3-10kw) **: Điện áp phía DC thường là 300V-800V; Chọn một SPD có điện áp DC định mức (UC) ≥800V. Bên AC được kết nối với lưới 220V; Chọn một SPD có điện áp AC định mức (UC) ≥250V.  

-** PV thương mại/công nghiệp (thường là 50kW trở lên) **: Điện áp phía DC có thể đạt 1000V-1500V; SPD SPD UC phải là ≥1500V. Phía AC được kết nối với lưới năng lượng ba pha 380V; Chọn SPD với UC ≥420V.  

*Lưu ý: Nếu điện áp định mức SPD SPD thấp hơn điện áp hệ thống, nó sẽ tự đốt cháy; Nếu nó quá cao, nó không thể kích hoạt bảo vệ một cách kịp thời.*

### Bước 2: Chọn "Công suất mang hiện tại" dựa trên sức mạnh hệ thống

Khả năng mang hiện tại (IIMP hoặc IN) thể hiện dòng điện tăng tối đa mà SPD có thể chịu được. Nếu nó quá nhỏ, SPD sẽ bị phá vỡ bởi sự gia tăng; Nếu nó quá lớn, nó sẽ là một sự lãng phí tiền bạc:  

- ** Hệ thống dân cư (3-10kW) **: Nếu không có tòa nhà cao nào gần đó và xác suất Lightning Strike là thấp, một SPD có trong = 20KA (dạng sóng 8/20μs) là đủ; Nếu nằm ở các khu vực miền núi hoặc các vùng dễ bị giông bão, một SPD có trong = 40KA đáng tin cậy hơn.  

- ** Hệ thống thương mại/công nghiệp (50kW trở lên) **: Đối với SPD ở đầu trước của hộp kết hợp và bộ biến tần, nên chọn những người có trong = 40KA-60KA; Đối với các nhà máy điện quy mô lớn (cấp MW), một SPD chính bổ sung với in≥100ka được yêu cầu ở phía điện áp cao.  

*Sự thật thú vị: 8/20μs là dạng sóng tăng phổ biến nhất trong các hệ thống PV, có nghĩa là phải mất 8 micro giây để dòng điện tăng lên từ 0 lên đỉnh và 20 micro giây để giảm xuống một nửa của đỉnh.*

### Bước 3: Kiểm tra "Cấp độ bảo vệ" và khớp với vị trí cài đặt

SPDS trong các hệ thống PV yêu cầu "bảo vệ phân cấp" và các mức SPD khác nhau nên được chọn cho các vị trí khác nhau:  

- ** Bảo vệ chính (Đầu vào hệ thống) **: Ví dụ, hộp phân phối chính của mảng PV và đầu trước của tủ kết nối lưới. Chọn SPD "Lớp B" (có khả năng chịu được các dòng điện lớn từ các cuộc tấn công sét trực tiếp) với khả năng mang dòng điện lớn (trên 40KA).  

- ** Bảo vệ thứ cấp (Mặt trước thiết bị) **: Ví dụ, đầu vào của các hộp biến tần và hộp kết hợp. Chọn SPD "Lớp C" (bảo vệ chống lại Lightning và hoạt động gây ra) với khả năng mang hiện tại là 20KA-40KA.  

- ** Bảo vệ đại học (Mặt trước thành phần) **: Ví dụ, các bảng mạch bên trong của bộ biến tần và thiết bị giám sát. Chọn SPD "Lớp D" (bảo vệ chống lại các tăng nhỏ) với khả năng mang hiện tại là 10KA-20KA.  

*Hệ thống dân cư phải có ít nhất bảo vệ thứ cấp (phần đầu của bộ biến tần + kết nối lưới), trong khi các hệ thống thương mại phải được trang bị cả ba cấp độ bảo vệ.*

### Bước 4: Don Tiết bỏ qua "Chứng nhận và Tương thích"

- ** Chứng nhận **: Hãy chắc chắn chọn SPD với các chứng nhận quốc tế hoặc trong nước, chẳng hạn như chứng nhận CE EU EU và chứng nhận CQC của Trung Quốc. Tránh mua "ba sản phẩm không" (nhiều SPD chất lượng thấp thất bại sau một vài tháng sử dụng).  

- ** Khả năng tương thích **: Hãy chú ý xem loại giao diện SPD SPD (ví dụ: khối đầu cuối hoặc phích cắm) có khớp với cáp PV hay không. Đồng thời, xác nhận rằng kích thước cài đặt SPD SPD có thể phù hợp với hộp phân phối (hộp phân phối dân cư có không gian hạn chế, vì vậy không mua quá khổ).

## IV. Lời nhắc cuối cùng: Cài đặt chính xác cũng quan trọng như lựa chọn chính xác

1. ** Cài đặt gần với thiết bị được bảo vệ **: SPD nên được cài đặt càng gần càng tốt với thiết bị được bảo vệ (ví dụ: trong vòng 1 mét của mặt trước của biến tần). Cáp càng ngắn, hiệu ứng bảo vệ càng tốt;  

2. ** Grounding đáng tin cậy **: Điện trở nối đất của dây nối đất SPD phải là ≤4Ω. Nền tảng kém sẽ ngăn chặn dòng điện tăng chuyển hướng, khiến SPD trở nên vô dụng;  

3. Các SPD dân cư được khuyến nghị sẽ được thay thế cứ sau 3-5 năm và những người thương mại cứ sau 2-3 năm.

Nếu hệ thống PV của bạn có các tham số cụ thể (như vị trí năng lượng hoặc cài đặt), bạn có thể thêm chúng vào các nhận xét và tôi có thể giúp bạn tinh chỉnh các đề xuất lựa chọn! Bạn cũng được chào đón để chia sẻ bất kỳ vấn đề liên quan đến tăng đột biến nào bạn gặp phải, vì vậy chúng tôi có thể tránh những cạm bẫy cùng nhau!