Lokasinya yang terpencil, area permukaan yang terbuka, dan tata letak pembangkit listrik tenaga surya yang luas menempatkannya pada risiko tinggi terhadap kerusakan akibat cuaca buruk, khususnya badai listrik. Kekhawatiran besar bagi operator pembangkit listrik fotovoltaik (PV) adalah kerusakan peralatan yang disebabkan oleh sambaran petir langsung atau tidak langsung. Kerusakan akibat peristiwa ini dapat mengakibatkan instalasi PV tidak berfungsi selama berhari-hari atau mungkin berminggu-minggu, sehingga mengakibatkan gangguan listrik dan hilangnya pendapatan. Untuk menghindari dampak destruktif dari sambaran petir,proteksi tegangan lebih harus dipasang di inverter dan di berbagai lokasi lain di fasilitas PV.
Pemilihan dan Pemasangan Perangkat Perlindungan Surge untuk Sistem PV
Sistem PV memiliki karakteristik unik, sehingga memerlukan penggunaan SPD yang dirancang khusus untuk sistem PV.
Sistem PV mempunyai tegangan sistem DC yang tinggi hingga 1500 volt. Titik daya maksimumnya beroperasi hanya beberapa persentil di bawah arus hubung singkat sistem.
Untuk menentukan modul SPD yang tepat untuk sistem PV dan pemasangannya, Anda harus mengetahui:
– kerapatan kilatan petir;
– suhu pengoperasian sistem;
– tegangan sistem;
– peringkat arus hubung singkat sistem;
– tingkat bentuk gelombang yang harus dilindungi (petir tidak langsung atau langsung); Dan
– arus pelepasan nominal
Untuk mendapatkan efek perlindungan, tingkat proteksi tegangan (Naik) SPD harus 20 % lebih rendah dari kekuatan dielektrik peralatan terminal sistem.
Penting untuk menggunakan SPD dengan arus tahan hubung singkat yang lebih besar daripada arus hubung singkat rangkaian panel surya yang terhubung dengan SPD. SPD yang disediakan pada keluaran dc harus memiliki MCOV dc yang sama atau lebih besar dari tegangan sistem fotovoltaik maksimum panel.
Ketika petir menyambar di titik A (lihat Gambar 1), panel surya PV dan inverter kemungkinan besar akan rusak. Hanya inverter yang akan rusak jika petir menyambar di titik B. Namun, inverter biasanya merupakan komponen paling mahal dalam sistem PV, oleh karena itu penting untuk memilih dan memasang SPD yang tepat pada saluran ac dan dc dengan benar. Semakin dekat sambaran petir ke inverter, maka inverter tersebut akan semakin rusak.
SPD Sisi DC & AC untuk kotak penggabung dan inverter
Perangkat proteksi lonjakan dipasang di sisi DC dan AC dari inverter pusat dan string, di kotak penggabung dan untuk melindungi jalur sinyal (pengukuran dan komunikasi). Tergantung pada paparan atmosfer pembangkit listrik PV terhadap petir, kontraktor dan perancang teknik, pengadaan dan konstruksi (EPC) dapat meresepkan SPD IEC tipe 2 standar (dampak tidak langsung 8/20 μs) atau SPD tipe 1+2 yang lebih kuat (diuji untuk menahan dampak petir langsung dalam bentuk gelombang 10/350 μs).
Perlindungan sisi DC pada kotak penggabung dan inverter biasanya memiliki konfigurasi rel DIN koneksi Y untuk memberikan perlindungan mode umum dan diferensial.
Di sisi AC, proteksi tegangan lebih pada inverter juga diperlukan. Baik pada inverter itu sendiri atau pada kotak penggabung AC, paparan terhadap lonjakan tegangan umumnya diatasi dengan menggunakan SPD tipe 2 rel DIN standar dalam konfigurasi TN S, IT, atau bahkan TT.
Selain itu, tergantung pada instalasi PV, tipe 1+2 AC mungkin lebih disukai dalam beberapa kasus oleh kontraktor dan perancang EPC, untuk mencapai masa pakai SPD yang lebih lama dan bahkan perlindungan ketika kondisinya lebih buruk dalam hal dampak petir langsung yang diperkirakan. Hal ini biasanya terjadi di daerah dengan tingkat isoceraunik yang sangat tinggi, sering kali dikaitkan dengan dataran tinggi.