Pagpili sa mga Device sa Proteksyon sa Surge Pagpili alang sa mga Sistema sa PV - Mga Matang sa SPD
Ang photovoltaic (PV) power generation usa ka importanteng tinubdan sa renewable energy ug kini kompetitibo kaayo sa ekonomiya kon itandi sa tradisyonal nga power generation. Ang gagmay ug distributed PV systems, sama sa rooftop solar panels, nagkaanam ka popular. Ang rooftop PV systems naglakip sa AC ug DC distribution nga adunay boltahe nga moabot hangtod sa 1500V. Ang DC nga bahin, ilabina ang mga PV panel, mahimong direktang maladlad sa kilat sa mga lugar nga taas og risgo, nga maghimo kanila nga daling maapektuhan sa kilat.
Ang proteksyon sa kilat para sa mga bilding gibahin sa eksternal nga proteksyon (Lightning Protection System, LPS) ug internal nga proteksyon (Surge Protective Measures, SPM), base sa risgo sa kilat. Ang mga Surge Protective Device (SPD), isip kabahin sa internal nga proteksyon, manalipod batok sa transient overvoltage nga gipahinabo sa atmospheric lightning o switching operations. Ang mga SPD gi-install sa gawas sa protektadong kagamitan ug nag-function sama sa mosunod: kung walay surge sa power system, ang SPD dili kaayo makaapekto sa normal nga operasyon sa sistema nga gipanalipdan niini. Kung adunay surge nga mahitabo, ang SPD nagtanyag og ubos nga impedance, nga nag-divert sa surge current pinaagi sa iyang kaugalingon ug naglimite sa boltahe ngadto sa luwas nga lebel. Human molabay ang surge ug ang bisan unsang residual current mawala, ang SPD mobalik sa taas nga impedance state.
1. Ang Lokasyon sa Pag-instalar sa mga Surge Protective Device (SPD)
Ang lokasyon sa pag-instalar sa mga SPD gitino sumala sa ang-ang sa hulga sa kilat ug gibase sa konsepto sa Lightning Protection Zones (LPZ) sa IEC 62305. Ang mga transient overvoltage anam-anam nga gipakunhod ngadto sa luwas nga lebel, nga kinahanglan nga ubos sa resistant voltage sa protektadong kagamitan. Sama sa gipakita sa Figure, ang mga SPD gi-instalar sa mga utlanan niining mga sona, nga naghatag sa konsepto sa multi-level surge protection nga gigamit sa mga low-voltage system. Alang sa mga PV system, ang pokus mao ang pagpugong sa mga lightning surge nga makasulod agi sa mga kilid sa AC ug DC, sa ingon mapanalipdan ang mga kritikal nga sangkap sama sa mga inverter.
2. Mga Klase sa Pagsulay sa mga Surge Protective Device (SPD)
Sumala sa IEC 61643-11, ang mga SPD giklasipikar sa tulo ka kategorya sa pagsulay base sa klase sa impulso sa kuryente sa kilat nga gidisenyo niini nga makasugakod. Ang Type I nga mga pagsulay (gimarkahan nga T1) gituyo aron sundogon ang partial nga kuryente sa kilat nga mahimong ipaagi sa usa ka bilding. Kini naggamit ug 10/350 µs nga waveform, sama sa gipakita sa Figure blow, ug kasagarang gigamit sa utlanan tali sa LPZ0 ug LPZ1—sama sa mga main distribution board o low-voltage transformer incomers. Ang mga SPD alang niini nga lebel kasagaran sa voltage-switching type, nga adunay mga component sama sa gas discharge tubes o spark gaps (pananglitan, horn gaps o graphite gaps).
Ang Type II (T2) ug Type III (T3) nga mga pagsulay naggamit ug mas mubo nga gidugayon nga mga impulso. Ang Type II SPD kasagaran mga aparato nga naglimite sa boltahe nga naggamit ug mga sangkap sama sa metal oxide varistors (MOV). Gisulayan kini gamit ang nominal discharge current gamit ang 8/20 µs current waveform (tan-awa ang Figure blow), ug responsable sa dugang nga paglimite sa nahabilin nga surge voltage nga gikan sa upstream protection device. Ang Type III nga mga pagsulay naggamit ug kombinasyon nga wave generator nga adunay 1.2/50 µs nga boltahe ug 8/20 µs current impulse (tan-awa ang Figure sa ubos), nga nagsundog sa mga surge nga mas duol sa kagamitan nga gigamit sa katapusan.
3. Klase sa Koneksyon sa Surge Protective Device (SPDs)
Adunay duha ka pangunang paagi sa pagpanalipod batok sa transient overvoltage. Ang una mao ang common-mode protection (CT1), nga gidisenyo aron mapanalipdan batok sa mga surge tali sa mga live conductor ug PE (protective earth). Ang mga kilat, pananglitan, mahimong magdala og taas nga boltahe kalabot sa ground ngadto sa usa ka sistema. Ang common-mode protection makatabang sa pagpakunhod sa epekto sa maong mga eksternal nga kagubot, sama sa kilat, sama sa gipakita sa ubos.
Ang ikaduha mao ang differential-mode protection (CT2), nga manalipod batok sa mga surge tali sa line conductor (L) ug sa neutral conductor (N). Kini nga matang sa proteksyon labi ka importante alang sa pagsulbad sa mga internal nga kagubot, sama sa electrical noise o interference nga namugna sulod sa sistema mismo, sama sa gipakita sa diagram sa ubos.
Pinaagi sa pagpatuman sa usa o pareho niining mga pamaagi sa pagpanalipod, ang mga sistema sa kuryente mas mapanalipdan gikan sa posibleng mga tinubdan sa pagdagsang sa kuryente, nga sa ngadto-ngadto makapauswag sa kalig-on ug kasaligan sa konektado nga kagamitan.
Importante nga matikdan nga ang pagpili sa mga SPD protection mode kinahanglan nga mohaum sa grounding system nga naa sa lugar. Para sa mga TN system, ang CT1 ug CT2 protection mode mahimong gamiton. Bisan pa, sa mga TT system, ang CT1 magamit lamang sa ubos sa usa ka RCD. Sa mga IT system—ilabi na kadtong walay neutral conductor—dili magamit ang CT2 protection. Kini usa ka kritikal nga konsiderasyon sa mga DC distribution system nga naggamit og IT grounding configurations. Makita ang mga detalye sa talaan sa ubos.
4. Mga Pangunang Parametro sa mga Surge Protective Device (SPD)
Sumala sa internasyonal nga estandard nga IEC 61643-11, ang mga kinaiya ug mga pagsulay sa mga SPD nga konektado sa mga sistema sa pag-apod-apod sa kuryente nga ubos ang boltahe gihubit, sama sa gipakita sa Hulagway 7.
(1) Lebel sa Proteksyon sa Boltahe (Taas)
Ang pinakaimportanteng aspeto sa pagpili og SPD mao ang lebel sa proteksyon sa boltahe niini (Up), nga nagpaila sa performance sa SPD sa paglimita sa boltahe tali sa mga terminal. Kini nga kantidad kinahanglan nga mas taas kaysa sa maximum clamping voltage. Kini maabot kung ang kuryente nga nagaagos sa SPD katumbas sa nominal discharge current nga In. Ang napili nga lebel sa proteksyon sa boltahe kinahanglan nga mas ubos kaysa sa impulse resistant voltage nga Uw sa load. Sa kaso sa kilat, ang boltahe tabok sa mga terminal sa SPD kasagaran gipadayon nga ubos sa Up. Alang sa mga PV DC system, ang load kasagaran nagtumong sa mga PV module ug inverter.
(2) Pinakataas nga Padayon nga Boltahe sa Operasyon (Uc)
Ang Uc mao ang pinakataas nga boltahe sa DC nga mahimong padayon nga magamit sa SPD protection mode. Gipili kini base sa rated voltage ug sa grounding configuration sa sistema ug nagsilbing activation threshold sa SPD. Para sa DC nga bahin sa mga PV system, ang Uc kinahanglan nga mas dako o katumbas sa Uoc Max sa PV array. Ang Uoc Max nagtumong sa pinakataas nga open-circuit voltage tali sa mga live terminal ug tali sa live terminal ug ground sa gitudlo nga punto sa PV array.
(3) Nominal nga Kuryente sa Pagpagawas (In)
Kini ang kinatas-ang bili sa usa ka 8/20 μs waveform current nga nagaagos agi sa SPD, nga gigamit para sa Type II tests ug para sa preconditioning tests sa Type I ug Tipo IIGikinahanglan sa IEC nga ang SPD makasugakod sa labing menos 19 ka discharges nga 8/20 μs waveform current. Kon mas taas ang In value, mas taas ang lifespan sa SPD, apan motaas usab ang gasto.
(4) Kasamtangang Impulso (Iimp)
Gihubit sa tulo ka parametro: peak sa karon (Ipeak), charge (Q), ug specific energy (W/R), kini nga karon gigamit sa Tipo I mga pagsulay. Ang tipikal nga waveform kay 10/350 μs.