تستخدم قواطع الدائرة المصغرة الكهروضوئية DC كتوزيع للطاقة الكهروضوئية ، ودور قواطع الدائرة المصغرة DC بارز بشكل خاص. فكيف يمكننا استخدام قواطع دوائر التيار المستمر بأمان؟
1. تحقق مما إذا كانت الأسلاك صحيحة بعد توصيل قاطع الدائرة المصغر DC. يمكن التحقق منه باستخدام زر الاختبار. إذا كان من الممكن فصل قاطع الدائرة بشكل صحيح ، فهذا يعني أن واقي التسرب مثبت بشكل صحيح ؛ خلاف ذلك ، يجب فحص الدائرة للقضاء على الخطأ ؛
2. بعد فصل قاطع الدائرة بسبب ماس كهربائى للخط ، من الضروري التحقق من جهات الاتصال. إذا كان الاتصال الأساسي محترقا بشدة أو به حفر ، فيجب إصلاحه ؛ يجب توصيل قاطع دائرة التسرب رباعي الأقطاب (DZ47LE ، TX47LE) بالخط المحايد. لجعل الدائرة الإلكترونية تعمل بشكل صحيح ؛
3. بعد تشغيل قاطع دائرة التسرب ، يجب على المستخدم التحقق مما إذا كان قاطع الدائرة يعمل عادة من خلال زر الاختبار في كل مرة بعد مرور بعض الوقت ؛ يتم تعيين خصائص التسرب والحمل الزائد وحماية ماس كهربائى لقاطع الدائرة من قبل الشركة المصنعة ولا يمكن تعديلها حسب الرغبة حتى لا تؤثر على الأداء ؛
4. تتمثل وظيفة زر الاختبار في التحقق من حالة تشغيل قاطع الدائرة في حالة الإغلاق والتنشيط بعد تثبيته أو تشغيله حديثا لفترة معينة. اضغط على زر الاختبار ؛ يمكن فصل قاطع الدائرة ، مما يشير إلى أن العملية منتظمة ويمكن الاستمرار في استخدامها ؛ إذا تعذر فصل قاطع الدائرة ، فهذا يشير إلى أن قاطع الدائرة أو الدائرة معيبة وتحتاج إلى إصلاح ؛
5. إذا تم فصل قاطع الدائرة بسبب فشل الدائرة المحمية ، يكون مقبض التشغيل في وضع التعثر. بعد معرفة السبب والقضاء على الخطأ ، يجب سحب مقبض التشغيل لأسفل أولا لجعل آلية التشغيل "تعيد الإبزيم" قبل إجراء عملية الإغلاق ؛
6. يجب أن تمر أسلاك الحمل لقاطع دائرة التسرب عبر نهاية الحمل لقاطع الدائرة. لا يجوز أن أي خط طور أو خط صفر من الحمل لا يمر عبر قاطع دائرة التسرب. خلاف ذلك ، سوف يتسبب ذلك في "تسرب" اصطناعي ويتسبب في فشل إغلاق قاطع الدائرة ، مما يؤدي إلى "خطأ".
نظرا للتحسين المستمر لتكنولوجيا قواطع دوائر التيار المستمر الكهروضوئية ،
كيف يعمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC في النظام الكهروضوئي؟
لفهم سير عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC ، من الضروري أولا فهم سير عمل النظام الكهروضوئي بأكمله:
عندما يعمل نظام التيار المستمر الكهروضوئي ، فإنه يعتمد على وظيفة الصفيف المربع للوحدة الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية كافية. تحت تأثير وحدة التحكم الكهروضوئية ، يتم تثبيت جهد الخرج ، ويتم تحقيق الاتصال بنظام التيار المستمر. افترض أن خرج الجهد بواسطة الوحدة الشمسية يلبي متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتم فصل موصل التيار المتردد الموجود في نهاية إدخال الشاحن تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وسيكمل مصدر الطاقة الكهروضوئي مصدر الطاقة لنظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. في المقابل ، افترض أن جهد الخرج لا يمكنه تلبية متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتوقف عمل الإخراج تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وفي نفس الوقت ، سيتم أيضا إغلاق موصل التيار المتردد في نهاية إدخال الشاحن. في هذا الوقت ، يكمل الشاحن أعمال إمداد طاقة نظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. تعمل وحدة التحكم الكهروضوئية والشاحن بالتناوب وفقا لمبدأ العمل هذا لتحقيق التبديل التلقائي.
تشتمل قواطع الدائرة الكهروضوئية DC بشكل عام على نظام اتصال ونظام إطفاء قوسي وآلية تشغيل وإطلاق وغلاف.
مبدأ عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية هو كما يلي:
تتمثل وظيفة قاطع الدائرة DC في قطع وتوصيل دائرة الحمل ، وقطع دائرة الخطأ ، ومنع الحادث من التمدد ، وضمان التشغيل الآمن. يحتاج قاطع الدائرة عالي الجهد إلى كسر أقواس 1500 فولت بتيار 1500-2000 أمبير. يمكن تمديد هذه الأقواس إلى 2 متر وتستمر في الاحتراق دون أن تنطفئ. لذلك ، يعد إطفاء القوس مشكلة يجب على قواطع الدائرة عالية الجهد حلها. مبدأ نفخ القوس وإطفاء القوس هو بشكل أساسي تبريد القوس لتقليل التفكك الحراري.
من ناحية أخرى ، قم بإطالة القوس عن طريق نفخ الزاوية لتعزيز إعادة التركيب وانتشار الجسيمات المشحونة. في الوقت نفسه ، يتم تفجير الجسيمات المشحونة في فجوة القوس ، ويتم استعادة القوة العازلة للوسط بسرعة. يمكن استخدام قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض ، والمعروفة أيضا باسم مفاتيح الهواء الأوتوماتيكية ، لتشغيل وتفريغ الدوائر ويمكن استخدامها أيضا للتحكم في المحركات التي تبدأ بشكل غير منتظم. وظيفتها تعادل مجموع بعض أجزاء الأجهزة الكهربائية مثل مفتاح السكين ، مرحل التيار الزائد ، مرحل فقدان الجهد ، التتابع الحراري ، وواقي التسرب. لذلك ، فهو جهاز كهربائي وقائي أساسي في شبكة توزيع الجهد المنخفض.
1. يجب أن يركز تيار العمل المقنن ، وجهد العمل المقنن ، وقدرة الكسر لقاطع الدائرة على جهد العمل المقنن والعمل المقنن حاليا في النظام الكهروضوئي. يجب استخدام قدرة الكسر كمؤشر مرجعي. يجب أن يضمن اختيار جهد العمل المقنن والتيار المقنن أن حماية قاطع الدائرة موثوقة وليس بها عطل. يعتمد اختيار قواطع الدائرة في الأنظمة الكهروضوئية بشكل أساسي على معلمات الوحدات ، وعدد الأوتار ، والارتفاع ، وذروة الإشعاع ، ودرجة الحرارة الضحلة ، والهامش ، إلخ. معلمات الوحدات وعدد الخطوط هي أساس الحساب الأساسي ؛ الطول ، ذروة الإشعاع ، يجب مراعاة درجة الحرارة الخارجية مع قياس هامش التصميم. يرتبط جهد العمل المقنن بشكل أساسي ارتباطا مباشرا بمعلمات المكون وعدد السلاسل ، ويتم النظر في الارتفاع ودرجة الحرارة المنخفضة في هامش التصميم. يعتبر تيار العمل المقنن مع قيمة ذروة الإشعاع والهامش التجريبي. تعتمد أفكار الاختيار لدينا على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا. أولا ، دعنا نتحدث عن جهد النظام ، ثم نتحدث عن التيار.
2. نختار وحدة نمطية من مصنع وحدات محلي معروف اجتاز شهادة UL1500V كعينة مرجعية للحساب ؛ طاقة الوحدة من 550 واط إلى 530 واط ، وكفاءة الوحدة أكبر من 20٪. وتجدر الإشارة إلى أن معلمات العينة لمصنع المكونات هي AM1.5 في الغلاف الجوي ، والإشعاع 1000W / m² ، ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية. لذلك ، تختلف بيانات ذروة المجال تماما عن الشروط المذكورة أعلاه ، وهو أمر بالغ الأهمية في حساب جانب تصميم الهامش. يركز اختيار معلمة المكون على ثلاث معلمات رئيسية للمكون: 1. أقصى جهد التشغيل. 2. الحد الأقصى لتيار العمل. 3. أقصى جهد الدائرة المفتوحة.
أولا ، دعنا نناقش حساب الجهد:
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكون أحادي السلسلة السائد لدينا 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحاضر. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ الحل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد الكتل أحادية السلسلة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث استنادا إلى المفتاح دون تغيير مجموعة الوحدة النمطية ، من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق التجميع والمحولات - خفض التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها مثالي.
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة لأول مرة من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما زاد الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتقل قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض الجهد المقنن. وفقا لتحليل البيانات التي تم جمعها لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على جهد خرج المكون. جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجة مئوية له منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد أقل بعد -10 درجة مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / ك (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). من حيث هامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36٪ = 15.12٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة لنظام DC1500V الكهروضوئية
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V تلبية متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقنن لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، فإن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، فإن جهد العمل الفعال يجب ألا يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريعة لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا حرج في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة ؛ أي ، خرج طاقة أعلى في نفس مساحة الوحدة ، لا تزيد مساحة الوحدة - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيزيد حتما من جهد الوحدة وخرج التيار عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري التفكير تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بالنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناتجة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى لتيار التشغيل
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدائرة الكهروضوئية ، نوصي بخوارزمية سريعة ومباشرة لتيار العمل الأقصى الاسمي للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج مسح المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي معيار الإشعاع 1000 واط / متر مربع. تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك 20٪ على الأقل من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات مرتفعة للغاية ، مما يؤثر على خفض قدرة قاطع الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة من مختلف الصانعين. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة الكهروضوئية بعد توصيلها في سلسلة 60 كلفن ، بشكل عام أعلى من 70 كلفن. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80 ألفا شائعة أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة التي تتجاوز 80 كلفن هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير القضبان النحاسية مرتفع للغاية.
في عام 2012 ، كان لا يزال يتم تذكر منتج قواطع الدائرة ذات العلامة التجارية الكورية في المنطقة الشمالية الغربية بوضوح لأن ارتفاع درجة حرارة السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الخاطئة واسعة النطاق. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
أخيرا ، ملخص: يوصي نظام DC1500V الكهروضوئية بوحدة أحادية السلسلة من 2 * 13 = 26 قطعة. جهد العمل لصندوق المجمع وقاطع دائرة مدخل العاكس DC1500V ، والحد الأدنى الحالي هو 500A. بالنسبة لطرق التوصيل غير الملحومة مثل الصف ، يوصى بتحديد تيار أعلى إلى 630A. يوصى باستخدام معلمات الذروة كأساس حسابي لاختيار قواطع الدائرة الكهروضوئية.
1. تحقق مما إذا كانت الأسلاك صحيحة بعد توصيل قاطع الدائرة المصغر DC. يمكن التحقق منه باستخدام زر الاختبار. إذا كان من الممكن فصل قاطع الدائرة بشكل صحيح ، فهذا يعني أن واقي التسرب مثبت بشكل صحيح ؛ خلاف ذلك ، يجب فحص الدائرة للقضاء على الخطأ ؛
2. بعد فصل قاطع الدائرة بسبب ماس كهربائى للخط ، من الضروري التحقق من جهات الاتصال. إذا كان الاتصال الأساسي محترقا بشدة أو به حفر ، فيجب إصلاحه ؛ يجب توصيل قاطع دائرة التسرب رباعي الأقطاب (DZ47LE ، TX47LE) بالخط المحايد. لجعل الدائرة الإلكترونية تعمل بشكل صحيح ؛
3. بعد تشغيل قاطع دائرة التسرب ، يجب على المستخدم التحقق مما إذا كان قاطع الدائرة يعمل عادة من خلال زر الاختبار في كل مرة بعد مرور بعض الوقت ؛ يتم تعيين خصائص التسرب والحمل الزائد وحماية ماس كهربائى لقاطع الدائرة من قبل الشركة المصنعة ولا يمكن تعديلها حسب الرغبة حتى لا تؤثر على الأداء ؛
4. تتمثل وظيفة زر الاختبار في التحقق من حالة تشغيل قاطع الدائرة في حالة الإغلاق والتنشيط بعد تثبيته أو تشغيله حديثا لفترة معينة. اضغط على زر الاختبار ؛ يمكن فصل قاطع الدائرة ، مما يشير إلى أن العملية منتظمة ويمكن الاستمرار في استخدامها ؛ إذا تعذر فصل قاطع الدائرة ، فهذا يشير إلى أن قاطع الدائرة أو الدائرة معيبة وتحتاج إلى إصلاح ؛
5. إذا تم فصل قاطع الدائرة بسبب فشل الدائرة المحمية ، يكون مقبض التشغيل في وضع التعثر. بعد معرفة السبب والقضاء على الخطأ ، يجب سحب مقبض التشغيل لأسفل أولا لجعل آلية التشغيل "تعيد الإبزيم" قبل إجراء عملية الإغلاق ؛
6. يجب أن تمر أسلاك الحمل لقاطع دائرة التسرب عبر نهاية الحمل لقاطع الدائرة. لا يجوز أن أي خط طور أو خط صفر من الحمل لا يمر عبر قاطع دائرة التسرب. خلاف ذلك ، سوف يتسبب ذلك في "تسرب" اصطناعي ويتسبب في فشل إغلاق قاطع الدائرة ، مما يؤدي إلى "خطأ".
نظرا للتحسين المستمر لتكنولوجيا قواطع دوائر التيار المستمر الكهروضوئية ،
كيف يعمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC في النظام الكهروضوئي؟
لفهم سير عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية DC ، من الضروري أولا فهم سير عمل النظام الكهروضوئي بأكمله:
عندما يعمل نظام التيار المستمر الكهروضوئي ، فإنه يعتمد على وظيفة الصفيف المربع للوحدة الشمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية كافية. تحت تأثير وحدة التحكم الكهروضوئية ، يتم تثبيت جهد الخرج ، ويتم تحقيق الاتصال بنظام التيار المستمر. افترض أن خرج الجهد بواسطة الوحدة الشمسية يلبي متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتم فصل موصل التيار المتردد الموجود في نهاية إدخال الشاحن تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وسيكمل مصدر الطاقة الكهروضوئي مصدر الطاقة لنظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. في المقابل ، افترض أن جهد الخرج لا يمكنه تلبية متطلبات الجهد لنظام التيار المستمر. في هذه الحالة ، سيتوقف عمل الإخراج تلقائيا تحت سيطرة وحدة التحكم الكهروضوئية ، وفي نفس الوقت ، سيتم أيضا إغلاق موصل التيار المتردد في نهاية إدخال الشاحن. في هذا الوقت ، يكمل الشاحن أعمال إمداد طاقة نظام التيار المستمر للمحطة الفرعية. تعمل وحدة التحكم الكهروضوئية والشاحن بالتناوب وفقا لمبدأ العمل هذا لتحقيق التبديل التلقائي.
تشتمل قواطع الدائرة الكهروضوئية DC بشكل عام على نظام اتصال ونظام إطفاء قوسي وآلية تشغيل وإطلاق وغلاف.
مبدأ عمل قاطع الدائرة الكهروضوئية هو كما يلي:
- عندما تحدث دائرة كهربائية قصيرة ، يتغلب المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكبير (بشكل عام من 10 إلى 12 مرة) على زنبرك قوة رد الفعل.
- الإصدار يسحب آلية التشغيل للعمل.
- رحلات التبديل على الفور.
تتمثل وظيفة قاطع الدائرة DC في قطع وتوصيل دائرة الحمل ، وقطع دائرة الخطأ ، ومنع الحادث من التمدد ، وضمان التشغيل الآمن. يحتاج قاطع الدائرة عالي الجهد إلى كسر أقواس 1500 فولت بتيار 1500-2000 أمبير. يمكن تمديد هذه الأقواس إلى 2 متر وتستمر في الاحتراق دون أن تنطفئ. لذلك ، يعد إطفاء القوس مشكلة يجب على قواطع الدائرة عالية الجهد حلها. مبدأ نفخ القوس وإطفاء القوس هو بشكل أساسي تبريد القوس لتقليل التفكك الحراري.
من ناحية أخرى ، قم بإطالة القوس عن طريق نفخ الزاوية لتعزيز إعادة التركيب وانتشار الجسيمات المشحونة. في الوقت نفسه ، يتم تفجير الجسيمات المشحونة في فجوة القوس ، ويتم استعادة القوة العازلة للوسط بسرعة. يمكن استخدام قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض ، والمعروفة أيضا باسم مفاتيح الهواء الأوتوماتيكية ، لتشغيل وتفريغ الدوائر ويمكن استخدامها أيضا للتحكم في المحركات التي تبدأ بشكل غير منتظم. وظيفتها تعادل مجموع بعض أجزاء الأجهزة الكهربائية مثل مفتاح السكين ، مرحل التيار الزائد ، مرحل فقدان الجهد ، التتابع الحراري ، وواقي التسرب. لذلك ، فهو جهاز كهربائي وقائي أساسي في شبكة توزيع الجهد المنخفض.
1. يجب أن يركز تيار العمل المقنن ، وجهد العمل المقنن ، وقدرة الكسر لقاطع الدائرة على جهد العمل المقنن والعمل المقنن حاليا في النظام الكهروضوئي. يجب استخدام قدرة الكسر كمؤشر مرجعي. يجب أن يضمن اختيار جهد العمل المقنن والتيار المقنن أن حماية قاطع الدائرة موثوقة وليس بها عطل. يعتمد اختيار قواطع الدائرة في الأنظمة الكهروضوئية بشكل أساسي على معلمات الوحدات ، وعدد الأوتار ، والارتفاع ، وذروة الإشعاع ، ودرجة الحرارة الضحلة ، والهامش ، إلخ. معلمات الوحدات وعدد الخطوط هي أساس الحساب الأساسي ؛ الطول ، ذروة الإشعاع ، يجب مراعاة درجة الحرارة الخارجية مع قياس هامش التصميم. يرتبط جهد العمل المقنن بشكل أساسي ارتباطا مباشرا بمعلمات المكون وعدد السلاسل ، ويتم النظر في الارتفاع ودرجة الحرارة المنخفضة في هامش التصميم. يعتبر تيار العمل المقنن مع قيمة ذروة الإشعاع والهامش التجريبي. تعتمد أفكار الاختيار لدينا على جهد العمل المقنن والعمل المقدر حاليا. أولا ، دعنا نتحدث عن جهد النظام ، ثم نتحدث عن التيار.
2. نختار وحدة نمطية من مصنع وحدات محلي معروف اجتاز شهادة UL1500V كعينة مرجعية للحساب ؛ طاقة الوحدة من 550 واط إلى 530 واط ، وكفاءة الوحدة أكبر من 20٪. وتجدر الإشارة إلى أن معلمات العينة لمصنع المكونات هي AM1.5 في الغلاف الجوي ، والإشعاع 1000W / m² ، ودرجة الحرارة 25 درجة مئوية. لذلك ، تختلف بيانات ذروة المجال تماما عن الشروط المذكورة أعلاه ، وهو أمر بالغ الأهمية في حساب جانب تصميم الهامش. يركز اختيار معلمة المكون على ثلاث معلمات رئيسية للمكون: 1. أقصى جهد التشغيل. 2. الحد الأقصى لتيار العمل. 3. أقصى جهد الدائرة المفتوحة.
أولا ، دعنا نناقش حساب الجهد:
| شركة الاتصالات السعودية | STPXXXS-C72 / VMH | ||||
| قوة الذروة STC (Pmax) | 550 واط | 545 واط | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| أفضل جهد عمل (Vmp) | 42.05 فولت | 41.87 فولت | 41.75 فولت | 41.57 فولت | 41.39 فولت |
| أفضل تيار عمل (lmp) | 13.08 أ | 13.02 أ | 12.94 أ | 12.87 أ | 12.81 أ |
| جهد الدائرة المفتوحة (Voc) | 49.88 فولت | 49.69 فولت | 49.54 فولت | 49.39 فولت | 49.24 فولت |
| تيار ماس كهربائى (ISC) | 14.01 أ | 13.96 أ | 13.89 أ | 13.83 أ | 13.76 أ |
| كفاءة تحويل المكونات | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| درجة حرارة تشغيل المكون | -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية | ||||
| أقصى جهد للنظام | 1500 فولت تيار مستمر (IEC) | ||||
| الحد الأقصى لتصنيف سلسلة الصمامات الحالية | 25 أ | ||||
| التسامح السلطة | 0 / + 5 واط | ||||
الجدول 1: جدول معلمات الوحدة الكهروضوئية
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
التأثير الأساسي لجهد النظام هو ترتيب المكونات وعدد الوحدات في سلسلة واحدة. يجب أن تكون القيمة الأساسية لنظام DC1500V هي تحسين كفاءة النظام وتقليل تكلفة نقل التيار المستمر والعاكس بشكل فعال. في الوقت الحاضر ، يستخدم ترتيب المكون أحادي السلسلة السائد لدينا 2 * 11 أكثر ، وهذا الحل هو الحل الأمثل للتكلفة في الوقت الحاضر. لا يغير نظام DC1500V التصميم على جانب توليد الطاقة وجانب التيار المتردد ، لذلك يجب أن يحتفظ الحل DC1500V بالحل السائد الحالي لترتيب المكونات وزيادة عدد الكتل أحادية السلسلة لتحقيق جهد أعلى للنظام. بناء على الأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بأن يكون أفضل حل لترتيب السلسلة وعدد كتل نظام DC1500V هو 2 * 13 بحيث استنادا إلى المفتاح دون تغيير مجموعة الوحدة النمطية ، من الممكن تحقيق كفاءة أكبر في الجوانب الثلاثة للكابلات وصناديق التجميع والمحولات - خفض التكلفة. إذا حددنا عدد كتل المكونات في سلسلة واحدة ، فإن جهد النظام خلفها مثالي.
| قوة المكون | 550 واط | 545 واط | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| أقصى جهد العمل | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| أقصى جهد الدائرة المفتوحة | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
الجدول 2: الجهد المرجعي لسلسلة 26 وحدة
بيانات الاختبار المؤشرات البيئية: (الغلاف الجوي AM1.5 ، الإشعاع 1000 واط / متر مربع ، درجة الحرارة 25 درجة مئوية)
هل الأرقام الواردة في الجدول 2 هي القمم الفعلية؟ لسوء الحظ ، هذا ليس هو الحال. هناك عاملان رئيسيان يؤثران على جهد النظام. الارتفاع ودرجة الحرارة ، تتم مناقشة أداء إطفاء القوس لقاطع الدائرة لأول مرة من الحجم. التحدي الأكبر لمشكلة الجهد لقاطع الدائرة هو إطفاء القوس. كلما زاد الجهد ، زادت صعوبة. تعتمد البيئة التجريبية لمعلمات قاطع الدائرة على معيار AM في الغلاف الجوي على ارتفاع 2000 متر. فوق 2000 متر ، يكون الهواء رقيقا نسبيا ، وتقل قدرة إطفاء القوس لقاطع الدائرة خطيا مع زيادة الارتفاع. لراحة الحساب ، يتم تحويله إلى عامل خفض الجهد المقنن. وفقا لتحليل البيانات التي تم جمعها لسنوات عديدة ، يتراوح ارتفاع محطات الطاقة الأرضية واسعة النطاق في الصين من 1500 إلى 3000 متر ، لذلك يوصى بالنظر في 10٪ في هامش تصميم خفض الارتفاع ، والذي يمكن أن يغطي ارتفاع معظم المشاريع.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير على جهد خرج المكون. جهد خرج المكون بين 25 درجة مئوية و -10 درجة مئوية له منحنى ارتفاع حاد ، ويتغير ارتفاع الجهد أقل بعد -10 درجة مئوية. معامل درجة حرارة الجهد للمكون هو -0.36٪ / ك (تختلف الشركات المصنعة المختلفة قليلا). من حيث هامش معامل درجة الحرارة ، نوصي بالنظر في 42 * 0.36٪ = 15.12٪. نوصي بالنظام فيما يتعلق باعتباري الهامش للارتفاع ودرجة الحرارة. هامش تصميم الجهد هو 20٪. فيما يلي جهد النظام الموصى به بعد تصحيح الهامش:
| قوة المكون | 550 واط | 545 واط | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| أقصى جهد العمل | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| أقصى جهد الدائرة المفتوحة | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
الجدول 3: جهد تصحيح النظام لمكونات الطاقة المختلفة لنظام DC1500V الكهروضوئية
من الجدول أعلاه ، وجدنا أنه باستخدام بيانات الذروة لحساب أن الحد الأقصى لجهد التشغيل للنظام أقل من 1320 فولت ، يمكن لقاطع الدائرة الكهروضوئية بجهد تشغيل مقنن يبلغ DC1500V تلبية متطلبات النظام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لتصحيح النظام يتجاوز الحد الأقصى لجهد العمل الفعال المقنن لقاطع الدائرة بنسبة 1.5٪. على الرغم من أن هذه ليست سوى النتيجة المصححة ولا تمثل قيمة الذروة الفعلية ، فإن جهد الدائرة المفتوحة سيتجاوز الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة لقاطع الدائرة بعد أن يتجاوز الارتفاع 3000 متر. لذلك ، فإن جهد العمل الفعال يجب ألا يتجاوز جهد الدائرة المفتوحة للنظام الحد الأقصى لجهد العمل الفعال لقاطع الدائرة هو القاعدة الأساسية لاختيارنا.
ثانيا: دعونا نلقي نظرة على اختيار التيار. طريقة الحساب السريعة لأخذ القيمة المثلى لقاطع الدائرة بعد حساب كل سلسلة من 12A في نظام DC1000V هي الطريقة السائدة. لا حرج في طريقة الحساب في نظام DC1500V ، ولكن لم يعد من الممكن استخدام هذه النتيجة. تحسين كفاءة الوحدة هو السبب الرئيسي لانخفاض أسعار الوحدات في السنوات الأخيرة ؛ أي ، خرج طاقة أعلى في نفس مساحة الوحدة ، لا تزيد مساحة الوحدة - ومع ذلك ، تزداد الطاقة ، مما سيزيد حتما من جهد الوحدة وخرج التيار عند 400 واط. في الأنظمة الكهروضوئية المذكورة أعلاه ، من الضروري التفكير تدريجيا في زيادة تيار العمل المقنن لقاطع الدائرة. الزيادة الأخيرة لا علاقة لها بالنظام DC1500V أو DC1000V. هذه مشكلة ناتجة عن تحسين معلمات الإخراج للمكونات.
| قوة المكون | 550 واط | 545 واط | 540 واط | 535 واط | 530 واط |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| الحد الأقصى لتيار التشغيل بعد التصحيح | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 بالوعة 1 أقصى تيار العمل | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
الجدول 4: جدول حساب الحد الأقصى لتيار التشغيل
لحساب الاختيار الحالي لقواطع الدائرة الكهروضوئية ، نوصي بخوارزمية سريعة ومباشرة لتيار العمل الأقصى الاسمي للوحدة * 150٪. في عام 2016 ، أظهرت نتائج مسح المتابعة أن تصميم الهامش التجريبي بنسبة 130٪ هو قيمة حرجة ، عرضة للرحلات الخاطئة. حادث.
هناك ثلاثة أسباب للهامش الموصى به بنسبة 50٪ لقواطع الدائرة:
. تأثير الإشعاع: المعلمة الحالية للوحدة هي معيار الإشعاع 1000 واط / متر مربع. تبلغ ذروة الإشعاع في المناطق ذات ظروف التشعيع الجيدة حوالي 1200 واط / متر مربع ، وتستهلك 20٪ على الأقل من هامش التصميم. يمكن الوصول إليها للإرسال الفائق.
. بيئة تركيب المعدات قاسية نسبيا ، وتبديد الحرارة ضعيف ، ودرجة الحرارة الداخلية للمعدات مرتفعة للغاية ، مما يؤثر على خفض قدرة قاطع الدائرة. وجد القياس الميداني أن أعلى درجة حرارة تجاوزت 70 درجة مئوية.
. هناك فرق كبير في التحكم في ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة من مختلف الصانعين. يجب ألا يتجاوز ارتفاع درجة حرارة قواطع الدائرة الكهروضوئية بعد توصيلها في سلسلة 60 كلفن ، بشكل عام أعلى من 70 كلفن. المنتجات غير المؤهلة التي تتجاوز 80 ألفا شائعة أيضا. السبب الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة التي تتجاوز 80 كلفن هو اتصال السلسلة. لا يتم استخدام جزء من طريقة اللحام ، وتسخين مسامير القضبان النحاسية مرتفع للغاية.
في عام 2012 ، كان لا يزال يتم تذكر منتج قواطع الدائرة ذات العلامة التجارية الكورية في المنطقة الشمالية الغربية بوضوح لأن ارتفاع درجة حرارة السلسلة لا يمكن أن يلبي استخدام الرحلات الخاطئة واسعة النطاق. لذلك ، فإن اختيار التصميم الدقيق الموصى به للهامش الحالي هو 30٪ هامش تجريبي + (ذروة الإشعاع / 1000-1) * 100٪ = هامش التصميم الحالي الفعلي للمشروع ، ويتم حساب الحساب البسيط والسريع وفقا ل 50٪.
أخيرا ، ملخص: يوصي نظام DC1500V الكهروضوئية بوحدة أحادية السلسلة من 2 * 13 = 26 قطعة. جهد العمل لصندوق المجمع وقاطع دائرة مدخل العاكس DC1500V ، والحد الأدنى الحالي هو 500A. بالنسبة لطرق التوصيل غير الملحومة مثل الصف ، يوصى بتحديد تيار أعلى إلى 630A. يوصى باستخدام معلمات الذروة كأساس حسابي لاختيار قواطع الدائرة الكهروضوئية.