Voorzorgsmaatregelen voor installatie en gebruik van fotovoltaïsche DC-miniatuurstroomonderbrekers

Voorzorgsmaatregelen voor installatie en gebruik van fotovoltaïsche DC-miniatuurstroomonderbrekers

Fotovoltaïsche DC-miniatuurstroomonderbrekers worden gebruikt als fotovoltaïsche stroomverdeling, en de rol van DC-miniatuurstroomonderbrekers is bijzonder prominent. Dus hoe kunnen we DC-stroomonderbrekers veilig gebruiken?
1. Controleer of de bedrading correct is nadat de DC-miniatuurstroomonderbreker is aangesloten. Het kan worden gecontroleerd met de testknop. Als de stroomonderbreker correct kan worden losgekoppeld, betekent dit dat de lekbeveiliging correct is geïnstalleerd; anders moet het circuit worden gecontroleerd om de storing te verhelpen;
2. Nadat de stroomonderbreker is losgekoppeld vanwege kortsluiting van de lijn, is het noodzakelijk om de contacten te controleren. Als het primaire contact ernstig verbrand is of putten heeft, moet het worden gerepareerd; de vierpolige lekschakelaar (DZ47LE, TX47LE) moet worden aangesloten op de neutrale lijn. Om het elektronische circuit goed te laten werken;
3. Nadat de lekstroomonderbreker in werking is gesteld, moet de gebruiker controleren of de stroomonderbreker gewoonlijk elke keer na enige tijd via de testknop werkt; de eigenschappen van de stroomonderbreker tegen lekkage, overbelasting en kortsluiting zijn ingesteld door de fabrikant en kunnen niet naar believen worden aangepast om de prestaties niet te beïnvloeden;
4. De functie van de testknop is om de lopende toestand van de stroomonderbreker in de staat van sluiten en bekrachtigen te controleren nadat deze nieuw is geïnstalleerd of gedurende een bepaalde periode is gebruikt. Druk op de testknop; de stroomonderbreker kan worden losgekoppeld, wat aangeeft dat de werking regelmatig is en verder kan worden gebruikt; Als de stroomonderbreker niet kan worden losgekoppeld, geeft dit aan dat de stroomonderbreker of het circuit defect is en moet worden gerepareerd;
5. Als de stroomonderbreker is losgekoppeld vanwege het uitvallen van het beveiligde circuit, staat de bedieningshendel in de uitschakelstand. Nadat de oorzaak is achterhaald en de storing is verholpen, moet de bedieningshendel eerst naar beneden worden getrokken om het bedieningsmechanisme opnieuw vast te gespen voordat de sluitingshandeling kan worden uitgevoerd;
6. De lastbedrading van de lekschakelaar moet door het belastingsuiteinde van de stroomonderbreker lopen. Het is niet toegestaan dat een fase- of nullijn van de belasting niet door de lekschakelaar gaat. Anders veroorzaakt dit kunstmatige "lekkage" en zorgt het ervoor dat de stroomonderbreker niet sluit, wat resulteert in een "fout".
Door de voortdurende verbetering van de fotovoltaïsche DC-stroomonderbrekertechnologie,
Hoe werkt een PV DC-stroomonderbreker in een PV-systeem?
Om de workflow van de fotovoltaïsche DC-stroomonderbreker te begrijpen, is het eerst noodzakelijk om de workflow van het gehele fotovoltaïsche systeem te begrijpen:
Wanneer het fotovoltaïsche DC-systeem werkt, vertrouwt het op de functie van de vierkante array van de zonnemodule om de zonne-energie om te zetten in voldoende elektrisch vermogen. Onder invloed van de fotovoltaïsche controller wordt de uitgangsspanning gestabiliseerd en wordt de verbinding met het DC-systeem gerealiseerd. Stel dat de uitgangsspanning van de zonnemodule voldoet aan de spanningsvereisten van het DC-systeem. In dat geval wordt de AC-schakelaar aan de ingangszijde van de lader automatisch losgekoppeld onder controle van de fotovoltaïsche controller en voltooit de fotovoltaïsche voeding de stroomtoevoer naar het DC-systeem van het onderstation. Stel dienovereenkomstig dat de uitgangsspanning niet kan voldoen aan de spanningsvereisten van het DC-systeem. In dat geval stopt het uitgangswerk automatisch onder controle van de fotovoltaïsche controller en wordt tegelijkertijd ook de AC-schakelaar aan het ingangsuiteinde van de oplader gesloten. Op dit moment voltooit de lader het DC-systeemvoedingswerk van het onderstation. De fotovoltaïsche controller en de lader werken afwisselend volgens dit werkingsprincipe om automatisch schakelen te realiseren.
Fotovoltaïsche DC-stroomonderbrekers bestaan over het algemeen uit een contactsysteem, een vlamboogblussysteem, een bedieningsmechanisme, een ontgrendeling en een behuizing.
Het werkingsprincipe van de fotovoltaïsche stroomonderbreker is als volgt:
  • Wanneer er kortsluiting optreedt, overwint het magnetische veld dat door de grote stroom wordt gegenereerd (meestal 10 tot 12 keer) de reactiekrachtveer.
  • De ontgrendeling trekt het bedieningsmechanisme om te werken.
  • De schakelaar schakelt onmiddellijk uit.
Bij overbelasting wordt de stroom uitgebreider, neemt de warmteontwikkeling toe en vervormt de bimetaalplaat tot op zekere hoogte om de werking van het mechanisme te bevorderen (hoe significanter de stroom, hoe korter de actietijd). Nu is er een elektronisch type, dat de transformator gebruikt om de stroom van elke fase te verzamelen en deze te vergelijken met de ingestelde waarde. Wanneer de wind abnormaal is, zendt de microprocessor een signaal uit om de elektronische ontgrendeling het bedieningsmechanisme te laten werken.
De functie van de DC-stroomonderbreker is om het belastingscircuit af te sluiten en aan te sluiten, het storingscircuit af te sluiten, te voorkomen dat het ongeval zich uitbreidt en een veilige werking te garanderen. De hoogspanningsstroomonderbreker moet 1500V-bogen verbreken met een stroom van 1500-2000A. Deze bogen kunnen worden uitgerekt tot 2 m en blijven branden zonder te worden gedoofd. Daarom is boogblussing een probleem dat hoogspanningsautomaten moeten oplossen. Het principe van boogblazen en boogdoven is voornamelijk om de boog af te koelen om thermische dissociatie te verminderen.
Aan de andere kant, verleng de boog door de hoek te blazen om de recombinatie en diffusie van geladen deeltjes te versterken. Tegelijkertijd worden de geladen deeltjes in de boogopening weggeblazen en wordt de diëlektrische sterkte van het medium snel hersteld. Laagspanningsautomaten, ook wel automatische luchtschakelaars genoemd, kunnen worden gebruikt om circuits in en uit te schakelen en kunnen ook worden gebruikt om motoren te regelen die niet vaak starten. De functie is gelijk aan de som van sommige onderdelen van elektrische apparaten, zoals een messchakelaar, een overstroomrelais, een spanningsverliesrelais, een thermisch relais en een lekbeveiliging. Daarom is het een essentieel beschermend elektrisch apparaat in het laagspanningsdistributienet.
1. De nominale werkstroom, nominale werkspanning en uitschakelcapaciteit van de stroomonderbreker moeten gericht zijn op de nominale werkspanning en de nominale werking momenteel in het fotovoltaïsche systeem. Het uitschakelvermogen moet als referentie-index worden gebruikt. De selectie van nominale werkspanning en nominale stroom moet ervoor zorgen dat de beveiliging van de stroomonderbreker betrouwbaar is en geen storing vertoont. De keuze van stroomonderbrekers in fotovoltaïsche systemen is voornamelijk gebaseerd op de parameters van de modules, het aantal strings, de hoogte, de piekinstraling, de ondiepe temperatuur, de marge, enz. De parameters van de modules en het aantal regels vormen de primaire berekeningsgrondslag; lengte, bestralingspiek, de buitentemperatuur moeten samen met de meting van de ontwerpmarge in aanmerking worden genomen. De nominale werkspanning is voornamelijk direct gerelateerd aan de componentparameters en het aantal strings, en de hoogte en lage temperatuur worden in aanmerking genomen in de ontwerpmarge. De nominale werkstroom wordt beschouwd met de piekwaarde van de bestralingspiek en de empirische marge. Onze selectie-ideeën zijn gebaseerd op de nominale werkspanning en de nominale werking op dit moment. Laten we het eerst hebben over de systeemspanning en dan over de stroom.
2. We kiezen een module van een bekende binnenlandse modulefabriek die UL1500V certificering heeft doorstaan als referentiemonster voor berekening; het vermogen van de module is 550 W tot 530 W en de efficiëntie van de module is groter dan 20%. Opgemerkt moet worden dat de monsterparameters van de componentenfabriek atmosferisch AM1.5, bestralingssterkte 1000W/m² en temperatuur 25°C zijn. Daarom verschillen de veldpiekgegevens behoorlijk van de bovenstaande omstandigheden, wat van cruciaal belang is bij het berekenen van het margeontwerpaspect. De selectie van componentparameters richt zich op drie hoofdparameters van de component: 1. Maximale bedrijfsspanning; 2. Maximale werkstroom; 3. Maximale open spanning in een open circuit.
Laten we eerst de berekening van de spanning bespreken:
 
STC STPXXXS-C72/VMH
STC-piekvermogen (Pmax) 550W 545W 540W 535W 530W
Beste werkende spanning (Vmp) 42.05V 41.87V 41.75V 41.57V 41.39V
Beste werkstroom (lmp) 13.08A 13.02EEN 12.94EEN 12.87EEN 12.81EEN
Open circuit spanning (Voc) 49.88V 49.69V 49.54V 49.39V 49.24V
Kortsluitstroom (Isc) 14.01EEN 13.96EEN 13.89A 13.83EEN 13.76EEN
Efficiëntie van de conversie van componenten 21.3% 21.1% 20.9% 20.7% 20.5%
Bedrijfstemperatuur van de component -40 °C tot +85 °C
Maximale systeemspanning 1500V GELIJKSTROOM (IEC)
Maximale stroomsterkte voor seriezekeringen 25A
Tolerantie voor vermogen 0/+5W

Tabel 1: Tabel met parameters voor PV-modules
Testgegevens Omgevingsindicatoren: (atmosfeer AM1.5, instraling 1000W/m², temperatuur 25°C)
De primaire invloed van de systeemspanning is de rangschikking van componenten en het aantal modules in een enkele string. De kernwaarde van het DC1500V systeem moet zijn om de systeemefficiëntie te verbeteren en de kosten van DC-transmissie en omvormer effectief te verlagen. Op dit moment gebruikt onze mainstream single-string componentopstelling 2*11 meer, en deze oplossing is op dit moment de optimale kostenoplossing. Het DC1500V systeem verandert het ontwerp aan de kant van de stroomopwekking en de AC-zijde niet, dus de DC1500V oplossing moet de huidige mainstream-oplossing van de opstelling van componenten behouden en het aantal enkelvoudige stringblokken verhogen om een hogere systeemspanning te bereiken. Op basis van de bovenstaande redenen raden we aan dat de beste oplossing voor de stringopstelling en het aantal blokken van het DC1500V systeem 2*13 is, zodat het op basis van de sleutel zonder de module-array te wijzigen, mogelijk is om meer efficiëntie te bereiken in de drie aspecten van kabels, combinerboxen en omvormers: kostenverlaging. Als we het aantal componentblokken in een enkele string bepalen, is de systeemspanning erachter perfect.
 
Component vermogen 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maximale werkspanning 1093.3 1088.62 1085.5 1080.82 1076.14
Maximale open circuit spanning 1296.88 1291.94 1288.04 1284.14 1280.24

Tabel 2: Referentiespanning van 26 modules
Testgegevens Omgevingsindicatoren: (atmosfeer AM1.5, instraling 1000W/m², temperatuur 25°C)
Zijn de cijfers in Tabel 2 de werkelijke pieken? Helaas is dit niet het geval. Twee belangrijke factoren zijn van invloed op de systeemspanning. Hoogte en temperatuur, de boogblusprestaties van de stroomonderbreker worden eerst besproken aan de hand van de grootte. De grootste uitdaging van het spanningsprobleem voor de stroomonderbreker is het blussen van de vlamboog. Hoe hoger de spanning, hoe moeilijker het is. De experimentele omgeving van stroomonderbrekerparameters is gebaseerd op de atmosferische AM-benchmark op een hoogte van 2000 meter. Boven de 2000 meter is de lucht relatief dun en neemt het boogblusvermogen van de stroomonderbreker lineair af met de toename van de hoogte. Voor het gemak van de berekening wordt het omgezet in de deratingfactor van de nominale werkspanning. Volgens de gegevensanalyse die gedurende vele jaren is verzameld, is de hoogte van grootschalige grondcentrales in China 1500 tot 3000 meter, dus het wordt aanbevolen om 10% te overwegen in de ontwerpmarge van hoogteafwijking, die de hoogte van de meeste projecten kan bestrijken.
Bovendien heeft de omgevingstemperatuur een dramatische invloed op de uitgangsspanning van het onderdeel. De uitgangsspanning van het onderdeel tussen 25°C en -10°C heeft een steile stijgingscurve en de spanningsstijging verandert minder na -10°C. De spanningstemperatuurcoëfficiënt van de component is -0,36%/k (verschillende fabrikanten verschillen iets). In termen van de temperatuurcoëfficiëntmarge raden we aan om 42*0,36%=15,12% in overweging te nemen. We raden het systeem aan met betrekking tot de twee margeoverwegingen van hoogte en temperatuur. De spanningsontwerpmarge is 20%. Het volgende is de aanbevolen systeemspanning na de margecorrectie:
 
Component vermogen 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maximale werkspanning 1311.96 1306.344 1302.6 1296.984 1291.368
Maximale open circuit spanning 1556.256 1550.328 1545.648 1540.968 1536.288

Tabel 3: Systeemcorrectiespanning van verschillende vermogenscomponenten van fotovoltaïsch DC1500V systeem
Uit de bovenstaande tabel hebben we vastgesteld dat door de piekgegevens te gebruiken om te berekenen dat de maximale bedrijfsspanning van het systeem lager is dan 1320 V, een fotovoltaïsche stroomonderbreker met een nominale bedrijfsspanning van DC1500V aan de systeemvereisten kan voldoen. Het is echter vermeldenswaard dat de maximale open-circuit voltage van de systeemcorrectie overschrijdt de maximale nominale effectieve werkspanning van de stroomonderbreker met 1.5%. Hoewel dit slechts het gecorrigeerde resultaat is en niet de werkelijke piekwaarde vertegenwoordigt, zal de open-circuit voltage zal de maximale open-circuit voltage van de stroomonderbreker nadat de hoogte meer dan 3000 meter heeft overschreden. Daarom is de effectieve werkspanning van het systeem de open circuitspanning van het systeem mag de maximale effectieve werkspanning van de stroomonderbreker niet overschrijden is de basisregel van onze selectie.
Ten tweede: laten we eens kijken naar de selectie van stroom. De snelle berekeningsmethode om de optimale waarde van de stroomonderbreker te nemen na het berekenen van elke reeks van 12A in het DC1000V systeem is de gangbare methode. Er is niets mis met de rekenmethode in het DC1500V systeem, maar dit resultaat is niet meer te gebruiken. De verbetering van de efficiëntie van modules is de belangrijkste reden voor de daling van de moduleprijzen in de afgelopen jaren; dat wil zeggen, een hoger uitgangsvermogen in hetzelfde eenheidsgebied, het paneelgebied neemt niet toe - toch neemt het vermogen toe, wat onvermijdelijk de modulespanning en stroomuitgang met 400 W zal verhogen. In de bovenstaande fotovoltaïsche systemen is het noodzakelijk om geleidelijk te overwegen de nominale werkstroom van de stroomonderbreker te verhogen. De recente stijging heeft niets te maken met het DC1500V of DC1000V systeem. Dit is een probleem dat wordt veroorzaakt door de verbetering van de outputparameters van de componenten.
 
Component vermogen 550Wp 545Wp 540Wp 535Wp 530Wp
Maximale bedrijfsstroom 13.08 13.02 12.94 12.87 12.81
Maximale bedrijfsstroom na correctie 19.62 19.53 19.41 19.305 19.215
24 spoelbakken 1 maximale werkstroom 470.88 468.72 465.84 463.32 461.16

Tabel 4: Berekeningstabel voor maximale bedrijfsstroom
Voor de stroomselectieberekening van fotovoltaïsche stroomonderbrekers adviseren wij een snel en eenvoudig algoritme van de nominale maximale werkstroom van de module * 150%. In 2016 toonden de resultaten van de vervolgenquête aan dat het empirische margeontwerp van 130% een kritische waarde is, vatbaar voor valse trips. Ongeluk.
Er zijn drie redenen voor de aanbevolen marge van 50% voor stroomonderbrekers:
. Impact van de bestraling: De huidige parameter van de module is de benchmark voor een bestralingssterkte van 1000W/m². De piekbestralingssterkte in gebieden met goede bestralingsomstandigheden is ongeveer 1200W/m², wat ten minste 20% van de ontwerpmarge verbruikt. Toegankelijk om super te verzenden.
. De installatieomgeving van de apparatuur is relatief zwaar, de warmteafvoer is slecht en de interne temperatuur van de apparatuur is erg hoog, wat van invloed is op de derating van de stroomonderbreker. Uit de veldmeting bleek dat de hoogste temperatuur hoger was dan 70°C.
. Er is een groot verschil in de temperatuurstijgingsregeling van stroomonderbrekers van verschillende fabrikanten. De temperatuurstijging van onze fotovoltaïsche stroomonderbrekers na in serie te zijn geschakeld mag niet hoger zijn dan 60K, over het algemeen hoger dan 70K. Niet-gekwalificeerde producten van meer dan 80K zijn ook populair. De belangrijkste reden voor de temperatuurstijging van meer dan 80K is de serieschakeling. Een deel van de lasmethode wordt niet gebruikt en de verwarming van de koperen staafschroeven is te hoog.
In 2012 werd een stroomonderbreker van een Koreaans merk in het noordwesten nog levendig herinnerd omdat de serietemperatuurstijging niet kon voldoen aan het gebruik van grootschalige valse trips. Daarom is de aanbevolen nauwkeurige ontwerpselectie van de huidige marge 30% empirische marge + (piekinstraling/1000-1) * 100% = werkelijke huidige ontwerpmarge van het project, en de eenvoudige, snelle berekening wordt berekend op basis van 50%.
Tot slot een samenvatting: het fotovoltaïsche DC1500V-systeem beveelt een enkelvoudige snaarmodule van 2*13=26 stuks aan. De werkspanning van de combinerbox en de stroomonderbreker van de omvormerinlaat is DC1500V en de minimale stroom is 500A. Voor niet-gelaste verbindingsmethoden, zoals een rij, wordt aanbevolen om een hogere stroom te selecteren tot 630A. Het wordt aanbevolen om de piekparameters te gebruiken als berekeningsbasis voor de keuze van fotovoltaïsche automaten.

Laat een antwoord achter