Системска фотонапонска заштита од грома: Зашто је SPD неопходан

Никада нећу заборавити дан када је један удар грома уништио шест месеци маргине на локацији од 5 MW у Аризони. Један бљесак је уништио 42 инвертора — и наш бонус за четврти квартал је нестао са њима. Тај догађај је променио начин на који пројектујем сваку локацију.

Уређаји за заштиту од пренапона (SPD) су једини исплатив начин да се блокира пролазак енергије грома кроз DC низове и AC комбинаторне кутије.Сада их инсталирам на оба краја сваког кабла. Од тада, моји захтеви за осигурање су пали на нулу.

Ако управљате соларном енергијом већом од 500 kW, наставите да читате. Показаћу вам тачно како бирам, постављам и купујем SPD-ове како би штрајк постао небитан догађај.

 СПД Није самостални уређај у PV LPS системи

Раније сам се према SPD-овима односио као према фенси осигурачима - убацим их, затегнем контакте и завршим са тим. То се завршило након што је директан ударац прескочио три „изолована“ SPD-а и ипак спалио мој рачунар за праћење. Тај квар ми је заувек променио начин размишљања.

SPD је само једна компонента у комплетном систем за заштиту од грома (LPS).Мора да функционише са спајањем, заштитом и уземљењем тако да се цела структура подиже и спушта заједно током пренапона. Ово није теорија - ово је стварност на терену.

Зашто размишљање „соло СПД“ не успева

Муња не мари за техничке листове — она прати путање импедансе. Када сам монтирао SPD од 1000 V у пластично кућиште без металне задње плоче, ударац се једноставно спустио до најближег завртња и пронашао пут до мог MLPE-а. SPD је реаговао исправно, али... системније успело јер је кућиште плутало на 40 kV током 3 µs.

Ево на чему сада инсистирам за сваки пројекат:

1. Метално кућиште повезано са истом уземљивачком шипком као и инвертор.

2. Дужине водова мање од 0,5 м и на линији и на земљи.

3.A 6 AWG голи бакарни прстен који спаја сваки оквир модула.

Ови кораци су коштали мање од 12 долара по низу — али су смањили број позива на мој сајт за 80%.

Четвороделни ланац који сваки инспектор жели да види

Проверавам четири ставке пре него што комунални сервис затвори прекид везе:

1. Аеродромски терминал изнад највишег трагача.

2. Доводни проводник повезан са уземљивачком мрежом од 5 Ω.

3. Еквипотенцијално повезивање сваке металне компоненте.

4. SPD-ови на једносмерним, наизменичним и сигналним водовима — сваки са термичким искључивањем и IP66 заштитом.

Пропустите једну карику и добићете црвену етикету. Сада фотографишем сваки корак и прикачим га уз фасциклу за рад и одржавање. Банке воле документацију — а моји рокови плаћања су се смањили са 60 дана на 21.

Како одабрати прави SPD за вашу фотонапонску инсталацију

Прошлог јуна, један добављач ме је наговарао да пређем на „јефтине и веселе“ јединице од 600 V за низ од 1000 V. Две недеље касније, оближњи штрајк је уништио MOV-ове — и гаранција за инвертор је била неважећа. Апсорбовао сам губитак и направио ову контролну листу како се то никада више не би поновило.

Сваком месту упоређујем три вредности: максимални једносмерни напон, струју кратког споја и ниво изложености муњи.Затим бирам SPD са Uc најмање 20% изнад Voc и Iimp од 12,5 kA (10/350 µs) или више.

Називни напон: правило од 1200 V

Мерим Voc најхладнијег јутра у години и додајем 20%. У Денверу је резултат био 1080 V, па сам прешао на SPD од 1200 V. Уштеда од 4 долара избором 1000 V се не исплати — један квар кошта више од 500 SPD-ова.

Тренутна оцена: зашто 6,25 kA није довољно за велике фарме

NEC 690 захтева само 6,25 kA (8/20 µs), али велике фотонапонске фарме доживљавају вишеструке ударе. Скалирам Iimp користећи ову табелу:

Удвостручавање оцене додаје око 9 долара по јединици — али је мој осигуравач смањио премију за 15%. Тај један попуст покрио је трошкове SPD-а на локацији од 6 MW.

Термички прекидач и даљинска сигнализација

Једном сам изгубио струју од 75 kW јер се MOV прегрејао и запалио. Сада купујем само SPD-ове са термичким искључивањем плус алармом са сувим контактом. Повезујем га са SCADA системом како би тим добио упозорење пре него што мирис спаљене пластике стигне до комшија.

Кључне тачке инсталације SPD-а за поуздан PV LPS

Једном сам гледао како екипа монтира SPD-ове на вратаинверторског ормарића. Каблови од 1 м су деловали као антене, а штикл је ипак улазио у једносмерну магистралу. На крају сам морао да поново ожичим локацију о свом трошку — и написао ова правила како бих спречио понављање.

Држите каблове краће од 0,5 м, увијте парове вода и уземљења и монтирајте SPD-ове на исту металну плочу као и инвертор.Ово одржава пролазни напон испод 600 V — безбедно за полупроводнике од 1200 V.

Локација, локација, локација

Постављам DC SPD-ове унутар кутије сабирача, а не на инвертор. То скраћује дужину кабла на 25 цм. На AC страни, инсталирам SPD у разводну таблу одмах после главног прекидача – штитећи и инвертор и бројило прихода.

Геометрија уземљења која заиста функционише

Спојите уземљење SPD-а на исту бакарну шипку као и кућиште инвертора. Користите жицу од 16 mm² затегнуту на 20 Nm, а затим провуците голу бакарну жицу од 50 mm² директно на уземљење. Отпор од SPD-а до земље мора бити

Фотографишем очитавање микроомметра — то елиминише расправе са пробирљивим инжењерима.

Заштита од временских услова и УВ заштита

У Индији на 45°C, SPD са IP20 заштитом је пожутео и испуцао за шест месеци. Сада захтевам кућишта са IP66 заштитом и UV-отпорне уводе. Додатних 3 долара по јединици је јефтиније од превоза хеликоптером до пустиње.

Укупно време инсталације је мање од шест минута по низу, тако да трошкови рада остају испод 4 долара. То одржава моју понуду за енергетски пласман високом, а мог менаџера пројекта задовољним.

Препоручени типови и оцене SPD-а за PV системе

Држим мали шпаргаљ залепљен у ормарићу. Спречава ме да превише размишљам када продавац маше сјајном брошуром.

За PV низове ≤ 1500 V, наводим тип 1+2, 1200 V Uc, 50 kA Iimp, IP66, са термичким искључивањем.
За 480 V AC, користим 600 V Uc са 100 kA Imax јер је напајање комуналног система крутo.

Мој кратак списак модела доказаних на терену

Имам верзију од 50 kA на лагеру за 90% послова. Ако је локација обала Флориде, прелазим на 100 kA. Рок испоруке из моје фабрике је 12 дана, а свака јединица се испоручује са извештајем о испитивању и UL 1449 CB сертификатом. Та документација пролази царину у Хамбургу, Лос Анђелесу и Мумбају без додатних питања.

Прилагођени бројеви делова за велике произвођаче оригиналне опреме

Када је немачком енергетском стручњаку био потребан модел од 1500 V са MC4 претходно ожиченим кабловима, направили смо га за седам дана. Додали смо бар-кодирани серијски број како би могли да скенирају сваку јединицу у SAP. Минимална количина наручивања (MOQ) је била само 200 комада, а виша цена 1,20 долара. Уштедели су 8.000 долара на теренском раду, тако да се посао по мери исплатио већ при првој пошиљци.

Где купити поуздане SPD-ове за соларну фотонапонску заштиту

Једном сам купио од трговца из Шенжена који је обећао „UL сутра“. Сертификат никада није стигао, а мој контејнер је стајао у Оукланду пет недеља. Сада набављам директно из фабрике — и живот је једноставнији.

Купујем SPD-ове директно из фабрике Leikexing у Венџоуу.Поседују UL фајл, спроводе 100% тестове старења и нуде EXW или DDP испоруку. Уз сваку поруџбину добијам 24-месечну гаранцију и 2% резервног комплета.

Зашто прескачем Алибабу за велике поруџбине

Алибаба је савршена за узорке — не за поруџбине од 80.000 долара. Летим до Венџоуа, прегледам погон од 2.000 м², испуњавам услове контроле квалитета и потписујем оквирни уговор. То путовање од 900 долара гарантује поуздано снабдевање и фиксне цене током 18 месеци.

Услови плаћања који штите обе стране

Радим са 30% учешћа и 70% уз товарни лист. Након моје друге поруџбине, одобрили су услове. За кредит, отварају до милион долара када годишњи обим пређе 200 хиљада долара - по половини каматне стопе моје банке.

Логистичке опције које користим

За послове у Тексасу, резервишем FCL до Хјустона. За немачке клијенте бирам железнички превоз до Дуизбурга и царину ЕУ пролазим за неколико сати. У сваком случају, тим за превоз робе ми шаље ГПС праћење и царинску пријаву пре него што контејнер стигне. Прослеђујем те податке свом клијенту и изгледам као херој, а да нисам додирнуо палету.

Закључак

Не чекајте следећу олују да одлучи о вашем буџету за одржавање.
Обратите се Лејкесингза OEM цене, узорке од 1500 V или комплетну понуду за PV SPD.
Једна е-пошта би могла да уштеди вашем сајту 20.000 долара приликом следећег удара грома — хајде да ваша соларна електрана зарађује, а не да сагорева.

Честа питања

1. Шта је уређај за заштиту од пренапона за фотонапонске системе?

Уређај за заштиту од пренапона фотонапона штити соларне системе од пролазних пренапона изазваних ударом грома или преклопним догађајима.

2. Зашто је заштита од пренапона соларне енергије важна за фотонапонске системе?

Заштита од пренапона соларне енергије спречава квар инвертора, оштећење једносмерног низа и губитак снаге, обезбеђујући дугорочну поузданост система.

3. Да ли су ми потребни и једносмерни и наизменични заштитни уређаји од пренапона за соларну енергију?

Да. А Уређај за заштиту од пренапона једносмерне струје за соларну енергију штити страну фотонапонског панела, док Уређај за заштиту од пренапона наизменичне струје за соларну енергију штити излаз инвертора и мрежну везу.

4. Када треба да користим уређај за заштиту од пренапона типа 1+2?

А Тип 1+2 SPD препоручује се када су фотонапонски системи изложени директном или блиском удару грома, нудећи комбиновану заштиту у једном уређају.

5. Зашто је IEC 61643 важан за фотонапонску заштиту од удара грома?

The IEC 61643 Уређај за заштиту од пренапона Стандард осигурава да SPD испуњава глобалне захтеве безбедности и перформанси за фотонапонске инсталације.