Как да изберем соларен комбиниран шкаф за електроцентрали от 1,5 MW: Проверка на номинални стойности на предпазители, токови натоварвания на шините и падане на напрежението

Основни насоки за определяне размера на комбинирани кабинети за слънчева енергия в употреба при големи съоръжения

Успехът на слънчева ферма от 1,5 MW в значителна степен зависи от правилно избрания размер на комбинирани кабинети за слънчева енергия . Тези критични компоненти служат като централни точки за събиране на множество фотогалванични вериги, което прави правилното им специфициране от решаващо значение за производителността и безопасността на системата. При определянето на размера на слънчев комбиниращ шкаф инженерите трябва внимателно да вземат предвид различни технически параметри, включително максимално напрежение на системата, номинални стойности на токовете при късо съединение и околните фактори, които влияят на инсталацията.

Добре проектираният слънчев комбиниращ шкаф не само осигурява оптимално събиране на енергия, но също така предоставя съществени защитни функции, които пазят вашата инвестиция. Това изчерпателно ръководство ще ви проведе през ключовите аспекти на оразмеряване на комбинери за инсталации в мащаб на обществено ползване, като ви помага да избегнете чести грешки и да максимизирате ефективността на системата.

Разбиране на компонентите и спецификациите на слънчев комбиниращ шкаф

Основни компоненти на слънчев комбиниращ шкаф

Съединителното табло за слънчева енергия включва няколко основни компонента, които работят заедно, за да събират и защитават PV веригите от струни по ефективен начин. Главната шина служи като точка за събиране на енергията, докато предпазителят осигурява защита от прекомерен ток за отделните струни. Допълнителните компоненти включват устройства за защита от пренапрежение, средства за изключване и мониторинг оборудване, когато е посочено.

Степента на защита на кабинетната обвивка трябва да съответства на условията на околната среда при монтажа, като обикновено се изисква NEMA 4X или по-висока за външни инсталации. Вътрешното подреждане трябва да осигурява правилно разсейване на топлината и достатъчно работно пространство за персонала по поддръжката.

Технически спецификации и изисквания за класове

При избора на слънчев комбиниращ шкаф трябва да се оценят няколко критични параметъра. Номиналното максимално напрежение на системата трябва да надвишава най-високото възможно напрежение на отворена верига в системата, включително увеличенията на напрежението, свързани с температурата. Номиналните токове за шини и терминали трябва да позволяват 125% от максималния постоянен ток според изискванията на NEC.

Трябва да се извършат пресмятания на пада на напрежение през компонентите на комбиниращия шкаф, за да се осигури ефективността на системата. Като цяло, общото падане на напрежение от входовете на струните до изхода на комбиниращия шкаф не бива да надвишава 1% при пълно натоварване.

Изчисляване на номинални стойности на предпазители и изисквания за защита

Методология за определяне размера на предпазители за струни

Правилният подбор на предпазител започва с изчисляване на максималния номинал на сериен предпазител (MSFR) за използваните слънчеви модули. Избраният предпазител трябва да осигурява защита срещу обратен ток, като позволява нормалният работен ток да преминава безпрепятствено. Обикновено предпазителите се подбират с номинал 1,56 пъти по-голям от кусово замъкване на модула (Isc), за да се отчетат външни фактори.

Трябва да се има предвид температурното намаляване при избора на предпазители, тъй като способността им да пренасят ток намалява при по-високи температури. За инсталации в мащаб на енергийна система, изборът на предпазител трябва да отчита най-високата очаквана околна температура плюс повишението на температурата в шкафа.

Координация на защитата от свръхток

Координацията на защитата гарантира предпазителите да действат в правилната последователност при аварийни условия. Главната защита на изходната верига трябва да бъде правилно координирана с предпазителите на веригите, за да се осигури селективност. Това предотвратява нежелани изключвания и помага да се локализира повредата до възможно най-малката част от масива.

Съвременните слънчеви комбинирани кабинети често включват напреднали функции за наблюдение, които могат да предупреждават операторите за приближаващи се условия на прекомерен ток, преди да се наложи задействане на предпазителя. Тази предиктивна възможност помага да се поддържа непрекъснатата работа на системата и да се намалят разходите за поддръжка.

Указания за ампераж на шината и размери на проводниците

Изисквания за ампераж на главната шина

Главната шина трябва да бъде избрана така, че да може да поеме общия ток от всички свързани вериги с подходящи запаси за безопасност. Изискванията на NEC определят, че постоянните токове не трябва да надвишават 80% от номинала на шината. За инсталация от 1,5 MW е необходимо особено внимание към разпределението на тока и отвеждането на топлината в кабинета.

Изборът на материал за шината оказва влияние както върху преносната способност на тока, така и върху цената. Въпреки че медта осигурява по-висока проводимост, алуминиевите шини с подходящо покритие могат да предложат икономически ефективно решение, когато са правилно оразмерени за конкретното приложение.

Съображения относно терминали и проводници

Изборът на терминали трябва да отчита както електрическите, така и механичните изисквания. Терминалите трябва да имат рейтинг за максимално системно напрежение и да са с размер, съответстващ на избрания проводников размер. Механичната якост е особено важна при външни инсталации, където термичното циклиране може да предизвика напрежение във връзките.

Оразмеряването на проводниците в комбинираното слънчево табло трябва да отчита намаляване на токопроводимостта поради температурата на околната среда и пълненето на кабелопровода. Всички проводници трябва да се избират въз основа на 125% от максималния непрекъснат ток, който ще пренасят.

Анализ на пада на напрежението и ефективност на системата

Изчисляване на общия пад на напрежението

Падът на напрежението през комбинираното слънчево табло влияе върху общата ефективност на системата и трябва да се управлява внимателно. Общият пад на напрежението от входовете на веригите до изхода на комбинера трябва да се изчисли, като се вземат предвид всички точки на свързване и проводници. Всяка точка на свързване обикновено допринася за пад на напрежението между 0,1 и 0,2 волта при пълно натоварване.

Софтуер за напреднало моделиране може да помогне за прогнозиране на падането на напрежението при различни работни условия, което позволява на проектиращите да оптимизират избора и подредбата на компонентите за максимална ефективност.

Техники за оптимизация на ефективността

Могат да се приложат няколко техники, за да се минимизира падането на напрежението и да се подобри ефективността на системата. Използването на по-големи проводници от минимално необходимите, прилагането на паралелни шинни конфигурации и оптимизирането на трасирането на проводниците всички допринасят за намаляване на загубите. Допълнителната материална цена често се оправдава от подобрената производителност на системата през целия й експлоатационен срок.

Редовното термографско изследване и тестване на съпротивлението на връзките помага за поддържане на оптимална ефективност, като идентифицира възникващи проблеми, преди те значително да повлияят на производителността.

Екологични и инсталационни съображения

Стратегии за управление на температурата

Ефективното управление на температурата е от съществено значение за дълголетието и производителността на слънчевите комбинирани кабинети. Вентилацията на кабинета трябва да бъде проектирана така, че да поддържа вътрешните температури в допустимите граници за всички компоненти. Това може да изисква използването на отвори за вентилация, вентилатори или климатични системи в зависимост от мястото на инсталиране.

Системите за наблюдение на температурата могат да предупредят навреме за проблеми с охлаждащата система или неочаквано повишаване на топлината, което позволява превантивно поддържане, преди да са настъпили повреди по компонентите.

Изисквания за физическа инсталация

Мястото за монтиране на кабинета трябва да отчита достъпа за поддръжка, защитата от механични повреди и оптималното прокарване на кабели. Трябва да се осигури достатъчно работно пространство около кабинета, както изискват електрическите норми. Монтажната конструкция трябва да издържа теглото на кабинета, плюс допълнителните натоварвания от натрупване на лед или сняг при външни инсталации.

Планирането на инсталирането трябва да включва разпоредби за бъдещо разширяване и достъп за поддръжка. Това може да повлияе на избора на размера на кабинета и местоположението за монтиране.

Често задавани въпроси

Какви фактори определят необходимия размер на соларен комбиниращ кабинет?

Размерът на соларен комбиниращ кабинет се определя от няколко ключови фактора, включително броя на входните вериги, максималното напрежение на системата, необходимата обща токова мощност, пространството за защитни устройства и работните разстояния за достъп при поддръжка. Условията на околната среда и нуждите от бъдещо разширяване също влияят на избора на размера на кабинета.

Колко често трябва да се проверяват соларните комбиниращи кабинети?

Редовните проверки на соларните комбиниращи кабинети трябва да се извършват поне веднъж годишно, като в сурови среди се препоръчват по-чести проверки. Термично образуване, тестване на съпротивлението на връзките и визуални проверки на компонентите трябва да бъдат част от рутинната поддръжка, за да се осигури оптимална производителност и безопасност.

Какви са признаците, че комбинираното слънчево табло е с недостатъчен размер?

Чести индикатори за комбинирано слънчево табло с недостатъчен размер включват прекомерни вътрешни температури, чести задействания на предпазни или бушони, видими следи от термично повреждане на компоненти и падане на напрежението, което надхвърля проектните спецификации. Редовният мониторинг може да помогне за откриване на тези проблеми, преди да доведат до отказ на системата.