Jak dimenzovat solární kombinační rozvaděč pro elektrárny o výkonu 1,5 MW: Kontrolní seznam hodnocení pojistek, proudové zatížitelnosti sběrnice a úbytku napětí

Zásadní pokyny pro dimenzování solárních kombinačních skříní v aplikacích ve velkém měřítku

Solární kombinační skříně solární kombinační skříně . Tyto klíčové komponenty slouží jako centrální sběrné body pro více fotovoltaických řetězců, což činí jejich správnou specifikaci zásadní pro výkon a bezpečnost systému. Při dimenzování solární kombinační skříně musí inženýři pečlivě zvážit různé technické parametry, včetně maximálního napětí systému, hodnot zkratového proudu a environmentálních faktorů ovlivňujících instalaci.

Dobře navržená solární kombinační skříň nejen zajišťuje optimální sběr energie, ale také poskytuje důležité ochranné funkce, které chrání vaši investici. Tento podrobný průvodce vás provede klíčovými aspekty dimenzování kombinátorů pro instalace ve velkém měřítku, pomůže vám vyhnout se běžným chybám a maximalizovat účinnost systému.

Porozumění komponentám a specifikacím solární kombinační skříně

Základní komponenty solární kombinační skříně

Sluneční kombinační skříň obsahuje několik zásadních komponent, které společně efektivně sbírají a chrání obvody FV řetězců. Hlavní sběrnice slouží jako bod sběru energie, zatímco pojistky poskytují ochranu proti nadproudu jednotlivých řetězců. Dalšími komponenty jsou přístroje pro ochranu proti přepětí, odpojovací zařízení a monitorovací zařízení, pokud je to uvedeno.

Stupně ochrany skříně musí odpovídat instalačnímu prostředí, pro venkovní instalace se obvykle vyžaduje NEMA 4X nebo lepší. Vnitřní uspořádání musí umožňovat správné odvádění tepla a poskytovat dostatečný pracovní prostor pro údržbářský personál.

Technické specifikace a požadavky na parametry

Při výběru solární kombinované skříně je třeba vyhodnotit několik zásadních parametrů. Maximální napěťový rating systému musí překračovat nejvyšší možné napětí naprázdno v systému, včetně nárůstu napětí souvisejícího s teplotou. Proudové zatížení sběrnic a svorek musí být schopno pojmout 125 % maximálního trvalého proudu podle požadavků NEC.

Je třeba provést výpočet úbytku napětí na jednotlivých komponentech kombinované skříně, aby byla zajištěna účinnost systému. Obecně by celkový úbytek napětí od vstupů řetězců ke kombinovanému výstupu neměl překročit 1 % za plného zatížení.

Výpočet pojistkových hodnot a požadavků na ochranu

Metodika dimenzování pojistky řetězce

Správné dimenzování pojistky začíná výpočtem maximálního jmenovitého proudu sériové pojistky (MSFR) použitých solárních modulů. Vybraná pojistka musí chránit proti zpětnému proudu a zároveň umožňovat neomezený tok provozního proudu. Obvykle se pojistky dimenzují na 1,56násobek zkratového proudu modulu (Isc) s ohledem na vlivy prostředí.

Při výběru pojistek je nutné zohlednit snížení jmenovitého proudu v důsledku teploty, protože jejich proudová zatížitelnost klesá při vyšších teplotách. U instalací ve velkém měřítku by měl být výběr pojistky proveden s ohledem na nejvyšší očekávanou okolní teplotu plus nárůst teploty uvnitř rozvaděče.

Koordinace ochrany proti přepětí

Koordinace ochrany zajistí, že pojistky budou při poruchách fungovat ve správném pořadí. Hlavní ochrana výstupního obvodu musí být správně sladěna s pojistkami řetězců, aby byla zachována selektivita. To zabraňuje nežádoucímu vypnutí a pomáhá izolovat poruchu na co nejmenší část pole.

Moderní solární kombinační skříně často obsahují pokročilé funkce monitorování, které mohou upozornit provozovatele na nadcházející přetížení ještě před tím, než dojde k vyhoření pojistky. Tato prediktivní schopnost pomáhá udržet provozuschopnost systému a snižuje náklady na údržbu.

Směrnice pro proudovou zatížitelnost sběrnice a dimenzování vodičů

Požadavky na proudovou zatížitelnost hlavní sběrnice

Hlavní sběrnice musí být dimenzována tak, aby zvládla součet proudu ze všech připojených řetězců s přiměřenými bezpečnostními rezervami. Požadavky NEC stanovují, že trvalý proud nesmí překročit 80 % jmenovité hodnoty sběrnice. U instalace o výkonu 1,5 MW je nutné věnovat zvláštní pozornost rozložení proudu a odvodu tepla uvnitř skříně.

Volba materiálu sběrnice ovlivňuje jak nosnou kapacitu proudu, tak náklady. Zatímco měď nabízí lepší vodivost, hliníkové sběrnice s vhodným povrchem mohou při správném dimenzování poskytnout nákladově efektivní řešení.

Úvahy o svorkách a vodičích

Výběr svorek musí zohlednit jak elektrické, tak mechanické požadavky. Svorky musí být dimenzovány pro maximální napětí systému a velikost musí odpovídat zvolenému průřezu vodiče. Mechanická pevnost je obzvláště důležitá u venkovních instalací, kde může tepelné cyklování zatěžovat spoje.

Dimenzování vodičů uvnitř kombinovaného solar panelu musí zohlednit snížení proudové zatížitelnosti v důsledku okolní teploty a zaplnění trubky. Všechny vodiče by měly být vybrány na základě 125 % maximálního trvalého proudu, který budou vést.

Analýza úbytku napětí a účinnost systému

Výpočet celkového úbytku napětí

Úbytek napětí skrz kombinovanou solární skříň ovlivňuje celkovou účinnost systému a musí být pečlivě řízen. Celkový úbytek napětí od vstupů stringů po výstup kombinéru by měl být vypočítán s ohledem na všechny připojovací body a vodiče. Každý připojovací bod obvykle přispívá úbytkem napětí 0,1 až 0,2 V za plného zatížení.

Pokročilý modelovací software může pomoci předpovědět úbytek napětí za různých provozních podmínek, což umožňuje konstruktérům optimalizovat výběr komponent a jejich rozmístění pro maximální účinnost.

Techniky optimalizace účinnosti

K minimalizaci úbytku napětí a zlepšení účinnosti systému lze použít několik technik. Použití větších vodičů, než je minimálně vyžadováno, implementace paralelních sběrnicových uspořádání a optimalizace vedení vodičů mohou všechny přispět ke snížení ztrát. Dodatečné náklady na materiál jsou často ospravedlněny lepším výkonem systému po celou dobu životnosti instalace.

Pravidelné termovize a testování odporu spojů pomáhají udržovat optimální účinnost tím, že identifikují vznikající problémy dříve, než významně ovlivní výkon.

Environmentální a instalační aspekty

Strategie správy teploty

Efektivní správa teploty je klíčová pro dlouhověkost a výkon solární kombinační skříně. Větrání skříně musí být navrženo tak, aby udržovalo vnitřní teplotu v přijatelných mezích pro všechny komponenty. To může vyžadovat použití ventilací, ventilátorů nebo klimatizačních systémů v závislosti na místě instalace.

Systémy monitorování teploty mohou poskytnout včasná upozornění na problémy s chlazením nebo neočekávané hromadění tepla, což umožňuje provést preventivní údržbu dříve, než dojde k poškození komponent.

Požadavky na fyzickou instalaci

Umístění montáže skříně musí brát v potaz přístupnost pro údržbu, ochranu před fyzickým poškozením a optimální vedení kabelů. Kolem skříně musí být dodrženy dostatečné pracovní vzdálenosti podle požadavků elektrických předpisů. Nosná konstrukce musí nést hmotnost skříně a další zatížení způsobené nánosem ledu nebo sněhu u venkovních instalací.

Plánování instalace by mělo zahrnovat opatření pro budoucí rozšíření a přístup k údržbě. To může ovlivnit volbu velikosti rozvaděče a umístění montáže.

Nejčastější dotazy

Jaké faktory určují požadovanou velikost solární kombinační skříně?

Velikost solární kombinační skříně je určena několika klíčovými faktory, včetně počtu vstupních obvodů, maximálního napětí systému, požadované celkové proudové kapacity, prostoru pro ochranná zařízení a pracovních odstupů pro přístup k údržbě. Na výběr velikosti skříně také působí provozní podmínky a potřeby budoucího rozšíření.

Jak často by měly být solární kombinační skříně kontrolovány?

Pravidelné kontroly solárních kombinačních skříní by měly být prováděny nejméně jednou ročně, v náročnějších prostředích se doporučují častější kontroly. Termografické snímání, měření odporu spojů a vizuální kontrola komponent by měly být součástí údržbového programu, aby byla zajištěna optimální funkčnost a bezpečnost.

Jaké jsou příznaky, že kombinační skříň pro solární systém může být poddimenzovaná?

Běžné indikátory poddimenzované kombinační skříně pro solární systém zahrnují nadměrné vnitřní teploty, časté spínání jističů nebo pojistek, viditelné tepelné poškození komponent a úbytek napětí přesahující návrhové specifikace. Pravidelné monitorování může pomoci tyto problémy identifikovat dříve, než povedou k poruchám systému.