การป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์

สถานที่ห่างไกล พื้นที่เปิดโล่ง และแผนผังที่กว้างขวางของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้พวกเขามีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดความเสียหายจากองค์ประกอบต่างๆ โดยเฉพาะพายุไฟฟ้า ข้อกังวลที่สำคัญสำหรับผู้ปฏิบัติงานโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (PV) คือความเสียหายของอุปกรณ์ที่เกิดจากฟ้าผ่าทั้งทางตรงและทางอ้อม ความเสียหายจากเหตุการณ์เหล่านี้อาจทำให้การติดตั้ง PV ออฟไลน์เป็นเวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ ส่งผลให้ไฟฟ้าหยุดชะงักและสูญเสียรายได้ เพื่อหลีกเลี่ยงผลเสียหายจากฟ้าผ่าจะต้องติดตั้งการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินที่อินเวอร์เตอร์และที่ตำแหน่งอื่นๆ ในโรงงาน PV.

การเลือกและติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบ PV

ระบบ PV มีลักษณะพิเศษเฉพาะ ซึ่งจำเป็นต้องใช้ SPD ที่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบ PV.

ระบบ PV มีแรงดันไฟฟ้าของระบบ dc สูงถึง 1,500 โวลต์ จุดกำลังสูงสุดทำงานที่ต่ำกว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรของระบบเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น.

ในการพิจารณาโมดูล SPD ที่เหมาะสมสำหรับระบบ PV และการติดตั้ง คุณต้องทราบ:

– ความหนาแน่นวาบกลมฟ้าผ่า;

– อุณหภูมิการทำงานของระบบ;

– แรงดันไฟฟ้าของระบบ;

– พิกัดกระแสลัดวงจรของระบบ;

- ระดับของรูปคลื่นที่จะป้องกัน (ฟ้าผ่าทางอ้อมหรือโดยตรง) และ

– กระแสไฟขาออกที่กำหนด

เพื่อให้มีผลในการป้องกัน ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าของ SPD (สูงสุด) ควรอยู่ที่ 20 % ต่ำกว่าความเป็นฉนวนของอุปกรณ์ปลายทางของระบบ.

สิ่งสำคัญคือต้องใช้ SPD ที่มีการลัดวงจรที่ทนต่อกระแสไฟฟ้าได้มากกว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรของชุดแผงโซลาร์เซลล์ที่ SPD เชื่อมต่ออยู่ SPD ที่ให้ไว้ในเอาต์พุต dc ต้องมี dc MCOV เท่ากับหรือมากกว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สูงสุดของแผง.

เมื่อเกิดฟ้าผ่าที่จุด A (ดูรูปที่ 1) แผงโซลาร์เซลล์ PV และอินเวอร์เตอร์มีแนวโน้มที่จะได้รับความเสียหาย เฉพาะอินเวอร์เตอร์เท่านั้นที่จะได้รับความเสียหายหากฟ้าผ่าที่จุด B อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วอินเวอร์เตอร์จะเป็นส่วนประกอบที่มีราคาแพงที่สุดในระบบ PV ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงจำเป็นต้องเลือกและติดตั้ง SPD ที่ถูกต้องบนทั้งสายไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรงอย่างเหมาะสม ยิ่งการกระแทกอยู่ใกล้อินเวอร์เตอร์มากเท่าใด อินเวอร์เตอร์ก็จะยิ่งได้รับความเสียหายมากขึ้นเท่านั้น.

DC & AC Side SPD สำหรับกล่องรวมและอินเวอร์เตอร์

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้รับการติดตั้งที่ด้าน DC และ AC ของอินเวอร์เตอร์ส่วนกลางและอินเวอร์เตอร์แบบสตริง ในกล่องรวมสัญญาณ และเพื่อป้องกันสายสัญญาณ (การวัดและการสื่อสาร) ขึ้นอยู่กับการสัมผัสบรรยากาศของโรงไฟฟ้า PV ต่อฟ้าผ่า ผู้รับเหมาและผู้ออกแบบด้านวิศวกรรม การจัดซื้อ และการก่อสร้าง (EPC) อาจกำหนดมาตรฐาน IEC SPD ประเภท 2 (ผลกระทบทางอ้อม 8/20 μs) หรือ SPD ประเภท 1+2 ที่แข็งแกร่งกว่า (ทดสอบว่าทนต่อการกระแทกฟ้าผ่าโดยตรงในรูปแบบคลื่น 10/350 μs).

การป้องกันด้านไฟฟ้ากระแสตรงที่กล่องรวมและอินเวอร์เตอร์โดยทั่วไปจะมีการกำหนดค่าราง DIN การเชื่อมต่อ Y เพื่อให้การป้องกันโหมดทั่วไปและโหมดดิฟเฟอเรนเชียล.

ในด้านไฟฟ้ากระแสสลับ จำเป็นต้องมีการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินของอินเวอร์เตอร์เช่นเดียวกัน ไม่ว่าจะที่อินเวอร์เตอร์หรือที่กล่องรวม AC โดยทั่วไปแล้ว การสัมผัสแรงดันไฟฟ้ากระชากได้รับการแก้ไขโดยใช้ SPD แบบราง DIN มาตรฐาน 2 ในการกำหนดค่า TN S, IT หรือแม้แต่ TT.

ยิ่งไปกว่านั้น ขึ้นอยู่กับการติดตั้ง PV ในบางกรณีผู้รับเหมาและนักออกแบบ EPC อาจเลือกใช้ AC ประเภท 1+2 เพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นสำหรับ SPD และแม้แต่การป้องกันในที่ที่มีสภาวะรุนแรงกว่าในแง่ของผลกระทบจากฟ้าผ่าโดยตรงที่คาดไว้ โดยทั่วไปจะเป็นกรณีนี้ในพื้นที่ที่มีระดับไอโซเซอเรานิกสูงมาก ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับระดับความสูงสูง.