1 tipo ir 2 tipo įtampų šuolių apsaugos prietaisų palyginimas saulės elektrinėms

Įtampos šuolių apsaugos technologijų supratimas moderniose saulės energijos sistemose

Saulės elektrinės technologijos vis didesnis naudojimas iškėlė perkrovos apsaugą į pačią elektros sistemų projektavimo pirmąją vietą. Didėjant saulės elektrinėms, kurios plinta įvairiose geografinėse vietovėse, šių didelių investicijų apsauga nuo elektros perkrovų tampa labai svarbi. A perkrovos apsaugos prietaisas yra pirmoji gynybos linija prieš išorines ir vidines elektros perkrovas, kurios gali pažeisti brangią saulės energijos įrangą.

Saulės elektrinės reiškia didžiules finansines investicijas, dažnai užimančias šimtus akrų su tūkstančiais saulės baterijų ir sudėtinga energijos konvertavimo įranga. Tinkamas perkrovos apsaugos prietaisų pasirinkimas ir diegimas gali skirti skirtumą tarp nepertraukiamo veikimo ir brangių sistemos gedimų. Svarbu suprasti esminius Type 1 ir Type 2 perkrovos apsaugos prietaisų skirtumus saulės elektrinių projektuotojams, operatoriams ir techninio aptarnavimo personalui.

Pagrindiniai skirtumai tarp Type 1 ir Type 2 apsaugos

1 tipo perovės apsaugos įrenginių charakteristikos

1 tipo perovės apsaugos įrenginiai skirti atlaikyti sunkiausius perkrovos įvykius, įskaitant tiesioginius žaibo smūgius. Šie patvarūs apsaugos sprendimai montuojami saulės energijos objekto įvado vietoje, kur jie veikia kaip pagrindinė apsauga nuo išorės keliamų grėsmių. Jų puikios perkrovos srovės valdymo galios dėka jie yra idealūs sprendimai vietose, kur dažnai kyla žaibai arba kur įrenginiai yra atviri.

1 tipo įrenginių konstrukcija paprastai naudoja žvakės tarpelio technologiją, leidžiančią jiems tvarkyti itin aukštas perkrovos sroves. Šie įrenginiai gali atlaikyti perkrovos sroves iki 200 kA arba dar didesnes, todėl tinka reikalaviminguose apsaugos taikymo atvejuose. Jų reakcijos laikas, nors šiek tiek lėtesnis nei 2 tipo įrenginių, yra optimizuotas šiems ekstremaliems įvykiams tvarkyti.

2 tipo perovės apsaugos įrenginių savybės

2 tipo perovės apsaugos prietaisai skirti montuoti skirstomosiose dėžėse ir antrinėse skirstomojose sistemose saulės elektrinės infrastruktūroje. Šie prietaisai puikiai susidoroja su žemesnio lygio perkrovimais, kurie dažnai atsiranda dėl jungimo įvykių ar netiesioginio žaibo poveikio. Jų greitesnis reagavimo laikas daro juos idealiais jautriai elektroninei įrangai apsaugoti visoje saulės energetikos sistemoje.

Pagrindinė 2 tipo prietaisuose naudojama technologija – tai metalo oksido varistoriai (MOVs), kurie užtikrina puikią apsaugą nuo vidutinio stiprumo perovės įvykių. Šie komponentai siūlo gerą pusiausvyrą tarp apsaugos lygio ir ilgaamžiškumo, paprastai išlaikantys perovės sroves nuo 40 iki 100 kA. Dėl greitesnio reagavimo laiko, palyginti su 1 tipo prietaisais, jie ypač veiksmingi apsaugant keitiklius ir stebėsenos įrangą.

Montavimo apsvarstymai ir reikalavimai

Optimalios talpybos strategijos

Efektyvumas tokio perkrovos apsaugos prietaisas daugiausia priklauso nuo jo vietos saulės elektrinės elektros sistemoje. Tipo 1 įrenginiai turi būti sumontuoti pagrindiniame įvade, kur jie gali aptikti ir nukreipti stipriausius įtampų šuolius dar iki jų patekimo į objektą. Tokia montavimo vieta užtikrina maksimalią apsaugą nuo išorinių grėsmių, kartu užtikrinant atitiktį elektros taisyklėms ir standartams.

Tipo 2 įrenginiai turėtų būti strategiškai įrengiami visoje saulės elektrinės skirstymo sistemoje, ypač šalia kritiškai svarbių įrenginių, tokių kaip keitikliai, stebėjimo sistemos ir ryšio priemonės. Šis decentralizuotas požiūris sukuria kelias apsaugos lygas, efektyviai sumažindamas įrangos pažeidimo riziką dėl tiek išorinių, tiek vidinių perkrovos įvykių.

Derinimas ir laipsniška apsauga

Tinkamas I tipo ir II tipo per įtampą apsaugančių prietaisų derinimas yra būtinas efektyviai apsaugos schemai sukurti. Šie prietaisai turi veikti sinchroniškai, kad kiekvienas tipas atlaikytų tinkamą perkrovos energijos lygį. Toks derinimas užtikrina, kad perkrovos energija būtų tinkamai išsklaidyta per visą sistemą, neperkraunant jokio atskiro apsaugos prietaiso.

Taikant kaskadinę apsaugos strategiją, kai perkrovos energija palaipsniui mažėja judant per sistemą, užtikrinama išsamesnė saulės elektrinės įrangos apsauga. Ši strategija reikalauja atidžiai vertinti prietaisų charakteristikas, reakcijos laikus bei fizinį išdėstymą, siekiant pasiekti optimalų apsaugos lygį.

Našumo rodikliai ir atrankos kriterijai

Apsaugos klasifikacijos ir standartai

Renkantis per įtampą apsaugos prietaisą saulės elektrinėms, reikia atsižvelgti į keletą svarbių našumo rodiklių. Vardinis išlydžio srovės (In), maksimalus išlydžio srovės (Imax) ir įtampos apsaugos lygis (Up) yra kritiniai parametrai, kurie nustato prietaiso tinkamumą konkrečioms aplikacijoms. Šie reitingai turi atitikti tiek apsaugomą įrangą, tiek numatytą perkrovos poveikį montavimo vietoje.

Tarptautiniai standartai, tokie kaip IEC 61643-11, pateikia gaires dėl perkrovos apsaugos prietaisų bandymo ir reitingavimo. Atitiktis šiems standartams užtikrina, kad pasirinkti prietaisai veiks tikėtinai realiomis sąlygomis. Šių standartų supratimas yra būtinas priimant informuotas sprendimus dėl perkrovos apsaugos diegimo.

Aplinkos ir eksploatacinių veiksnių

Saulės elektrinės veikia įvairiomis aplinkos sąlygomis, kurios gali turėti poveikį įžemintojų apsaugos prietaisų našumui ir ilgaamžiškumui. Parenkant tinkamus apsaugos prietaisus, būtina atsižvelgti į tokius veiksnius kaip temperatūra, drėgmė, aukštis virš jūros lygio ir taršos lygis. Tie ir tiek I, tiek II tipo prietaisai turi būti gebėti išlaikyti savo apsauginę funkciją konkrečiomis diegimo vietos aplinkos sąlygomis.

Eksploataciniai aspektai, tokie kaip techninio aptarnavimo reikalavimai ir numatomas tarnavimo laikas, taip pat svarbiausią vaidmenį vaidina parenkant prietaisus. I tipo prietaisams dėl jų patvarios konstrukcijos paprastai reikia retesnio techninio aptarnavimo, tuo tarpu II tipo prietaisams dėl dažnesnio mažesnio lygio įtampų šuolių poveikio gali prireikti dažnesnio tikrinimo ir keitimo.

Ekonominės pasekmės ir grąža iš investicijų

Pradinės investicijos apsvarstymai

Visapusiškos perkrovos apsaugos sistemos diegimas reiškia didelę pradinę investiciją saulės elektrinėms eksploatuoti. Tipo 1 įrenginiai, turintys didesnę perkrovos srovės valdymo gebą, paprastai kainuoja daugiau nei tipo 2 įrenginiai. Tačiau šią kainą reikia sverti su galima žala ir sustojimais, kurie gali atsirasti dėl nepakankamos apsaugos.

Apskaičiuojant bendrą reikalingą investiciją, reikia atsižvelgti ne tik į įrenginių kainas, bet ir į montavimo išlaidas, derinimo tyrimus bei bet kokius būtinus sistemos pakeitimus. Montavimo sudėtingumas ir reikiamų apsaugos taškų skaičius ženkliai paveiks viso projekto biudžetą.

Ilgalaikė finansinė nauda

Ilgalaikių finansinių naudų, gaunamų tinkamai įdiegus perkrovos apsaugą, dažnai žymiai pranoksta pradines investicijas. Apsaugodami brangią saulės energijos įrangą nuo pažeidimų, šie prietaisai padeda išlaikyti pastovią energijos gamybą ir sumažinti techninio aptarnavimo išlaidas. Net vieno didelio įrangos gedimo prevencija gali pateisinti visą apsaugos sistemos investiciją.

Nuolatinis perkrovos apsaugos prietaisų stebėjimas ir techninis aptarnavimas prisideda prie jų veiksmingumo ir ilgaamžiškumo, galiausiai maksimaliai padidindamas grąžą iš investicijų. Taikant aktyvią senėjančių prietaisų keitimo strategiją, pavyksta išlaikyti optimalų apsaugos lygį ir išvengti netikėtų gedimų.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kokia pagrindinė skirtumą tarp 1 tipo ir 2 tipo perkrovos apsaugos prietaisų?

1 tipo įžemdinimo apsaugos prietaisai skirti montuoti ties pagrindiniais įvadais ir gali atlaikyti tiesioginius žaibo smūgius su labai didelėmis perkrovos srovėmis (iki 200 kA arba daugiau). 2 tipo prietaisai skirti skirstomosios lygmens apsaugai nuo mažesnio intensyvumo įtampų šuolių ir jungimo įvykių, paprastai atlaikančių sroves tarp 40–100 kA greitesniu atsakymo laiku.

Kaip dažnai reikėtų tikrinti ir prižiūrėti įtampų šuolių apsaugos prietaisus?

1 tipo prietaisams paprastai reikalingas kasmetinis patikrinimas, o 2 tipo prietaisai dėl dažnesnių įtampų šuolių turėtų būti tikrinami kas ketvirtį. Abiejų tipų prietaisai turėtų būti nedelsiant patikrinti po bet kokio žinomo didelio įtampų šuolio ar žaibo smūgio, kad būtų užtikrintas jų tolesnis veiksmingumas.

Ar galima kartu naudoti 1 ir 2 tipo įtampų šuolių apsaugos prietaisus?

Taip, kompleksinei apsaugai rekomenduojama naudoti abu tipus kartu. Tipo 1 įrenginiai apdoroja stiprius išorinius įtampų šuolius pagrindiniame įvade, o Tipo 2 įrenginiai užtikrina papildomą apsaugą visose objekto skirstymo vietose. Toks suderintas požiūris suteikia išsamesnę perkrovos apsaugos strategiją saulės elektrinėms.