Sådan dimensionerer du et solcelle-kombineringskabinet til 1,5 MW store anlæg: Sikringsværdier, bussers strømbelastning og spændingsfald tjekliste

Vigtige retningslinjer for dimensionering af solcellekombinationskabinetter i store anlæg

Solkombinationskabinetter succesen af et 1,5 MW nett-solcelleanlæg hænger stærkt af korrekt dimensionerede . Disse kritiske komponenter fungerer som centrale indsamlingpunkter for flere fotovoltaiske streng, hvilket gør deres korrekte specifikation afgørende for systemets ydeevne og sikkerhed. Når man dimensionerer et solkombinationskabinet, skal ingeniører omhyggeligt overveje forskellige tekniske parametre, herunder maksimal systemspænding, kortslutningsstrømvurderinger og miljøfaktorer, der påvirker installationen.

Et godt designet solkombinationskabinet sikrer ikke kun optimal strømindsamling, men giver også væsentlige beskyttelsesfunktioner, der beskytter din investering. Denne omfattende guide fører dig gennem de vigtigste aspekter ved dimensionering af kombineringsbokse til store anlæg, så du undgår almindelige fejl og samtidig maksimerer systemets effektivitet.

Forståelse af solkombinationskabiniets komponenter og specifikationer

Centrale komponenter i et solkombinationskabinet

Solfangerkabinettet indeholder flere væsentlige komponenter, der arbejder sammen for effektivt at indsamle og beskytte PV-strengkredsløb. Hovedbusstavlen fungerer som samlepunkt for strøm, mens sikringer giver overstrømsbeskyttelse for individuelle strenge. Yderligere komponenter omfatter overspændingsbeskyttelsesanordninger, frakoblingsmidler og overvågningsudstyr, når det er specificeret.

Kabinetindkapslingsgrader skal svare til installationsmiljøet, typisk med krav om NEMA 4X eller bedre til udendørs installationer. Den interne layout skal sikre korrekt varmeafledning og yde tilstrækkelig arbejdsplads til vedligeholdelsespersonale.

Tekniske specifikationer og ratingskrav

Når man vælger et solcelle-kombineringskabinet, skal flere kritiske ydelsesværdier vurderes. Den maksimale systemspænding skal overstige den højeste mulige åbne kredsløbs-spænding i systemet, herunder temperaturrelaterede spændingsstigninger. Strømvurderinger for samlerbarer og terminaler skal kunne håndtere 125 % af den maksimale kontinuerlige strøm i henhold til NEC-krav.

Beregninger af spændingsfald over komponenterne i kombineringskabinettet bør udføres for at sikre systemets effektivitet. Generelt bør det samlede spændingsfald fra strengindgange til kombineringsudgangen ikke overstige 1 % under fuld belastning.

Beregning af sikringsværdier og beskyttelseskrav

Metodik for dimensionering af strengsikringer

Korrekt sikringsstørrelse starter med at beregne den maksimale serie-sikringsvurdering (MSFR) for de anvendte solmoduler. Den valgte sikring skal beskytte mod omvendt strøm, samtidig med at den tillader normal driftsstrøm uden hindring. Typisk dimensioneres sikringer til 1,56 gange modulets kortslutningsstrøm (Isc) for at tage højde for miljøfaktorer.

Temperaturafhængig nedregulering skal tages i betragtning ved valg af sikringer, da deres strømbæreevne falder ved højere temperaturer. Ved storeanlæg skal valget af sikringer tage højde for den højeste forventede omgivelsestemperatur plus temperaturstigningen inde i skabet.

Overstrømsbeskyttelseskoordinering

Beskyttelseskoordinering sikrer, at sikringer fungerer i korrekt rækkefølge under fejlbetingelser. Hovedudgangskredsløbets beskyttelse skal koordineres korrekt med strengsikringer for at opretholde selektivitet. Dette forhindrer utilsigtet udløsning og hjælper med at isolere fejl til den mindst mulige sektion af anlægget.

Moderne solcellekombineringskabinetter indeholder ofte avancerede overvågningsfunktioner, der kan advare operatører om forestående overstrømsforhold, inden det er nødvendigt med sikringsudløsning. Denne forudsigende funktion hjælper med at opretholde systemets driftstid og reducere vedligeholdelsesomkostninger.

Retningslinjer for bussampacitet og lederdimensionering

Krav til hovedbussens ampacitet

Hovedbussen skal dimensioneres til at håndtere den samlede strøm fra alle tilsluttede strengs med passende sikkerhedsmarginer. NEC-krav specificerer, at kontinuerlig strøm ikke må overstige 80 % af bussens rating. For en 1,5 MW installation skal der lægges særlig vægt på strømfordeling og varmeafledning i kabinettet.

Valget af busmateriale påvirker både strømbæreevnen og omkostningerne. Selvom kobber tilbyder overlegent ledningsevne, kan aluminiumsbusser med passende belægning udgøre en omkostningseffektiv løsning, når de er korrekt dimensioneret til anvendelsen.

Overvejelser vedrørende terminaler og ledere

Valg af terminaler skal tage højde for både elektriske og mekaniske krav. Terminaler skal være klassificeret for det maksimale systemspænding og dimensioneret til at kunne rumme den valgte lederstørrelse. Mekanisk styrke er særlig vigtig ved udendørs installationer, hvor termisk cyklus kan belaste forbindelser.

Lederdimensionering i solcellekombinationskabinettet skal tage højde for ampacitetsnedjustering på grund af omgivende temperatur og kanalfyldning. Alle ledere bør vælges baseret på 125 % af den maksimale kontinuerlige strøm, de skal føre.

Spændingsfaldsanalyse og systemeffektivitet

Beregning af samlet spændingsfald

Spændingsfald gennem solcellekombinationskabinettet påvirker det samlede systemeffektivitet og skal håndteres omhyggeligt. Det samlede spændingsfald fra strengindgange til kombinerudgang bør beregnes med hensyn til alle forbindelsespunkter og ledere. Hvert forbindelsespunkt bidrager typisk med 0,1 til 0,2 volt fald under fuld belastning.

Avanceret modelleringssoftware kan hjælpe med at forudsige spændringsfald under forskellige driftsforhold, hvilket giver designere mulighed for at optimere komponentvalg og layout for maksimal effektivitet.

Effektivitetsoptimeringsteknikker

Flere teknikker kan anvendes for at minimere spændringsfald og forbedre systemets effektivitet. Brug af større ledere end det mindst tilladte, implementering af parallelle bussystemer og optimering af lederlayout kan alle bidrage til reducerede tab. De ekstra materialeomkostninger retfærdiggøres ofte af den forbedrede systemydeevne over installationens levetid.

Regelmæssig termisk imaging og test af forbindelsesmodstand hjælper med at opretholde optimal effektivitet ved at identificere udviklende problemer, inden de påvirker ydeevnen i væsentlig grad.

Miljø- og installationsovervejelser

Strategier for Temperaturhåndtering

Effektiv temperaturstyring er afgørende for levetid og ydeevne af solcellekombinationskabinetter. Kabinetventilationen skal være designet til at opretholde indvendige temperaturer inden for acceptable grænser for alle komponenter. Dette kan kræve brug af ventilationsåbninger, ventilatorer eller klimakontrolsystemer afhængigt af installationsstedet.

Temperaturövervågningssystemer kan give tidlig advarsel om kølingssystems fejl eller uventet varmeopbygning, så forebyggende vedligeholdelse kan udføres, inden der opstår skader på komponenter.

Fysiske installationskrav

Kabinnets monteringssted skal tage højde for adgang til vedligeholdelse, beskyttelse mod fysisk beskadigelse og optimal kabelrouting. Der skal sikres tilstrækkelig arbejdsafstand omkring kabinettet, som krævet af el-regulativerne. Monteringskonstruktionen skal kunne bære kabinnets vægt samt ekstra belastning fra is- eller sneophobning ved udendørs installationer.

Installationssplanlægning bør omfatte foranstaltninger til fremtidig udvidelse og adgang til vedligeholdelse. Dette kan påvirke valget af kabinetstørrelse og monteringsplacering.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad bestemmer den nødvendige størrelse på et solcelle-kombineringskabinet?

Størrelsen på et solcelle-kombineringskabinet bestemmes af flere nøglefaktorer, herunder antallet af indgangskredsløb, maksimal systemspænding, krævet total strømkapacitet, plads til beskyttelsesanordninger og arbejdsafstande for vedligeholdelsesadgang. Miljømæssige forhold og behov for fremtidig udvidelse påvirker også valget af kabinetstørrelse.

Hvor ofte bør solcelle-kombineringskabinetter inspiceres?

Regelmæssige inspektioner af solcelle-kombineringskabinetter bør udføres mindst én gang årligt, med mere hyppige inspektioner anbefalet i barske miljøer. Termisk gennemlysning, test af forbindelsesmodstand og visuelle inspektioner af komponenter bør være en del af vedligeholdelsesrutinen for at sikre optimal ydelse og sikkerhed.

Hvad er tegnene på, at et solcelle-kombinationskabinet kan være for lille?

Almindelige indikatorer på et for lille solcelle-kombinationskabinet inkluderer overmæssige indre temperaturer, hyppig aktivering af sikringer eller overspændingsafbrydere, synlig havede skade på komponenter og spændingsfald, der overstiger konstruktionspecifikationerne. Regelmæssig overvågning kan hjælpe med at identificere disse problemer, før de fører til systemfejl.