Системна фотоволтаична мълниезащита: Защо SPD е от съществено значение

Никога няма да забравя деня, в който един-единствен удар от мълния унищожи шест месеца марж на 5-мегаватов обект в Аризона. Една светкавица унищожи 42 инвертора – и бонусът ни за четвъртото тримесечие изчезна заедно с тях. Това събитие промени начина, по който проектирам всеки обект.

Устройствата за защита от пренапрежение (SPD) са единственият рентабилен начин за блокиране на преминаването на мълниеносна енергия през DC вериги и AC комбиниращи кутии.Сега ги монтирам в двата края на всеки кабелен участък. Оттогава застрахователните ми искове са намалели до нула.

Ако управлявате повече от 500 kW слънчева енергия, продължете да четете. Ще ви покажа точния начин как избирам, поставям и купувам SPD устройства, така че стачката да не се случва.

 СПД Не е самостоятелно устройство в Фотоволтаични LPS системи

Преди се отнасях към SPD-тата като към сложни предпазители - щраквах ги, затягах клемите и приключвах. Това приключи, след като директен удар прескочи три „изолирани“ SPD-та и въпреки това изгори монитора ми. Тази повреда пренастрои мисленето ми завинаги.

SPD е само един компонент в цялостно система за мълниезащита (LPS).Трябва да работи със свързване, екраниране и заземяване, така че цялата структура да се повдига и спуска едновременно по време на пренапрежение. Това не е теория – това е реалността на терен.

Защо мисленето „соло на SPD“ се проваля

Светкавицата не се интересува от спецификациите – тя следва пътищата на импеданса. Когато монтирах 1000 V SPD в пластмасов корпус без метална задна плоча, импедансът просто се изви към най-близкия винт и намери пътя си към моя MLPE. SPD реагира правилно, но... системанеуспешно, защото корпусът се е колебаел при 40 kV в продължение на 3 µs.

Ето за какво настоявам сега за всеки проект:

1. Метален корпус, свързан към същата заземителна шина като инвертора.

2. Дължини на проводниците под 0,5 м както на линията, така и на земята.

3.A 6 AWG гол меден пръстен, свързващ всяка рамка на модула.

Тези стъпки струваха под 12 долара на низ, но намалиха посещенията на сайта ми с 80%.

Четириделната верига, която всеки инспектор иска да види

Проверявам четири елемента, преди комуналната компания да затвори прекъсването:

1. Въздушен терминал над най-високия тракер.

2. Долен проводник, свързан към заземителна мрежа 5 Ω.

3. Еквипотенциално свързване на всеки метален компонент.

4. SPD на DC, AC и сигнални линии – всеки с термично изключване и IP66 защита.

Пропуснете едно звено и ще получите червен етикет. Сега снимам всяка стъпка и я прикачвам към папката с документи за експлоатация и поддръжка. Банките харесват документацията – и условията ми за плащане се съкратиха от 60 дни на 21.

Как да изберете правилния SPD за вашата фотоволтаична инсталация

Миналия юни доставчик ме накара да избера „евтини и практични“ 600 V устройства за 1000 V верига. Две седмици по-късно стачка наблизо изгори MOV-овете – и гаранцията на инвертора беше невалидна. Понесох загубата и съставих този контролен списък, за да не се повтори никога повече.

Съпоставям три стойности с всяко място: максимално постоянно напрежение, ток на късо съединение и ниво на излагане на мълния.След това избирам SPD с Uc поне 20% над Voc и Iimp от 12,5 kA (10/350 µs) или по-висок.

Номинално напрежение: правилото 1200 V

Измервам Voc в найстудената сутрин на годината и добавям 20%. В Денвър резултатът беше 1080 V, така че преминах на SPD 1200 V. Спестяването на $4 от избора на 1000 V не си струва - една повреда струва повече от 500 SPD.

Номинален ток: защо 6,25 kA не е достатъчно за големи ферми

NEC 690 изисква само 6,25 kA (8/20 µs), но големите фотоволтаични паркове изпитват събития с многотактови импулси. Мащабирам Iimp, използвайки тази таблица:

Удвояването на рейтинга добавя около 9 долара на единица, но моят застраховател намали премията с 15%. Тази единична отстъпка покри разходите за SPD на обект с мощност 6 MW.

Термично изключване и дистанционна сигнализация

Веднъж загубих верига от 75 kW, защото един MOV прегря и се запали. Сега купувам само SPD с термично изключване плюс аларма със сух контакт. Свързвам го към SCADA, така че екипът да получи предупреждение, преди миризмата на изгоряла пластмаса да достигне до съседите.

Ключови точки за инсталиране на SPD за надеждна фотоволтаична LPS система

Веднъж гледах как екип монтира SPD на вратана инверторен шкаф. 1-метровите кабели действаха като антени и щифтът все пак влизаше в DC шината. В крайна сметка прекабелих обекта за своя сметка - и написах тези правила, за да предотвратя повторение.

Дръжте кабелите под 0,5 м, усучете проводниците и заземителните двойки и монтирайте SPD устройствата на същата метална плоча като инвертора.Това поддържа пропусканото напрежение под 600 V – безопасно за полупроводници с напрежение 1200 V.

Местоположение, местоположение, местоположение

Поставям DC SPD вътре в кутията на комбиниращия превключвател, а не при инвертора. Това намалява дължината на кабелите до 25 см. От страната на променливотоковото захранване монтирам SPD в панела за прекъсване на товара веднага след главния прекъсвач – като по този начин защитавам както инвертора, така и електромера.

Геометрия на заземяване, която действително работи

Свържете заземяващия извод на SPD към същата медна шина, към която е и шасито на инвертора. Използвайте проводник 16 mm², затегнат с 20 Nm, след което прокарайте 50 mm² гол меден проводник директно към заземяващия прът. Съпротивлението от SPD към земята трябва да бъде

Снимам показанието на микроомметъра – това елиминира споровете с придирчиви инженери.

Уплътняване на атмосферни влияния и UV защита

В Индия при 45°C, SPD с IP20 пожълтя и се напука за шест месеца. Сега предлагам корпуси с IP66 и UV-устойчиви уплътнения. Доплащането от 3 долара за брой е по-евтино от хеликоптер до пустинна местност.

Общото време за монтаж е под шест минути на низ, така че разходите за труд остават под $4. Това поддържа моята EPC оферта стабилна и моят проектен мениджър доволен.

Препоръчителни видове и характеристики на SPD за фотоволтаични системи

Държа малка шпаргалка, залепена в шкафчето ми. Тя ме спира да мисля прекалено много, когато търговски представител размахва лъскава брошура.

За фотоволтаични низове ≤ 1 500 V, посочвам Тип 1+2, 1 200 V Uc, 50 kA Iimp, IP66, с термично изключване.
За 480 V AC, използвам 600 V Uc със 100 kA Imax, защото захранването от електроснабдителната мрежа е твърдо.

Моят кратък списък с доказани в практиката модели

Предлагам версията 50 kA за 90% от проектите. Ако обектът е крайбрежна Флорида, преминавам към 100 kA. Срокът за доставка от моята фабрика е 12 дни и всяко устройство се доставя с протокол от изпитване и сертификат UL 1449 CB. Тази документация преминава през митническите процедури в Хамбург, Лос Анджелис и Мумбай без допълнителни въпроси.

Персонализирани номера на части за големи производители на оригинално оборудване (OEM)

Когато немски производител на електрически и електрически услуги (EPC) се нуждаеше от модел за 1500 V с предварително окабелени кабели MC4, ние го изработихме за седем дни. Добавихме баркодиран сериен номер, за да могат да сканират всяка единица в SAP. Минималното количество за поръчка беше само 200 броя, а ценовата премия беше $1,20. Те спестиха $8000 от труд на място, така че поръчката по поръчка се изплати още при първата пратка.

Къде да купя надеждни SPD устройства за слънчева фотоволтаична защита

Веднъж купих от търговец от Шенжен, който обеща „UL утре“. Сертификатът така и не дойде и контейнерът ми престоя в Оукланд пет седмици. Сега доставям директно от фабриката – и животът е по-лесен.

Купувам SPD директно от завода Leikexing в Уенжоу.Те притежават UL файла, провеждат 100% тестове за стареене и предлагат доставка EXW или DDP. Получавам 24-месечна гаранция и 2% резервен комплект с всяка поръчка.

Защо пропускам Alibaba за големи поръчки

Alibaba е идеален за мостри, а не за поръчки за 80 000 долара. Летя до Уенжоу, инспектирам завода от 2000 м², отговарям на изискванията за контрол на качеството и подписвам рамков договор. Това пътуване за 900 долара гарантира надеждни доставки и фиксирани цени за 18 месеца.

Условия за плащане, които защитават и двете страни

Работя с 30% първоначална вноска и 70% срещу товарителница. След втората ми поръчка те одобриха условията. За кредит, те отварят до 1 милион долара, след като годишният обем надхвърли 200 000 долара - при половината от лихвения процент на моята банка.

Логистични опции, които използвам

За поръчки в Тексас резервирам пълен контейнер (FCL) до Хюстън. За немски клиенти избирам железопътен транспорт до Дуисбург и преминавам митническите служби на ЕС за часове. И в двата случая екипът по товарене ми изпраща GPS проследяване и митнически документ, преди контейнерът да пристигне. Препращам тези данни на клиента си и изглеждам като герой, без да докосвам палет.

Заключение

Не чакайте следващата буря, за да определите бюджета си за поддръжка.
Свържете се с Лейкесингза OEM цени, мостри от 1 500 V или пълна оферта за PV SPD.
Един имейл може да спести на сайта ви 20 000 долара при следващото му събитие с мълния – нека вашата слънчева електроцентрала печели, а не гори.

ЧЗВ

1. Какво е устройство за защита от пренапрежение за фотоволтаични системи?

Устройство за защита от пренапрежение на фотоволтаичните системи предпазва слънчевите системи от преходни пренапрежения, причинени от мълнии или превключвания.

2. Защо защитата от пренапрежение на слънчевата енергия е важна за фотоволтаичните системи?

Защитата от пренапрежение на слънчевата енергия предотвратява повреда на инвертора, повреда на DC веригата и загуба на мощност, осигурявайки дългосрочна надеждност на системата.

3. Необходими ли са ми както DC, така и AC устройства за защита от пренапрежение за слънчева енергия?

Да. А Устройство за защита от пренапрежение DC за слънчева енергия защитава страната на фотоволтаичния панел, докато Устройство за защита от пренапрежение AC за слънчева енергия защитава изхода на инвертора и мрежовата връзка.

4. Кога трябва да използвам устройство за защита от пренапрежение тип 1+2?

А Тип 1+2 SPD Препоръчва се, когато фотоволтаичните системи са изложени на пряка или близка мълния, предлагайки комбинирана защита в едно устройство.

5. Защо IEC 61643 е важен за фотоволтаичната мълниезащита?

The IEC 61643 Устройство за защита от пренапрежение Стандартът гарантира, че SPD отговаря на глобалните изисквания за безопасност и производителност за фотоволтаични инсталации.