Фотоэлектрлік жүйелердегі қауіпсіздік құрылғыларын таңдау және жобалау

Электр станциялары әдетте шөл далада немесе шатырда орнатылады, ал құрамдас бөліктер ашық ауада орнатылуы керек. Табиғаты қатал, табиғи және техногендік апаттар болмай қоймайды. Тайфун, қарлы боран, құм мен шаң сияқты табиғи апаттар жабдықты зақымдайды. Электр станциясының қауіпсіздігі өте маңызды. Бөлінген шағын электр станциясы немесе орталықтандырылған ірі жерүсті электр станциясы болсын, белгілі бір тәуекелдер бар. Сондықтан жабдық сақтандырғыштар және найзағайдан қорғау құралдары сияқты арнайы қауіпсіздік құралдарымен жабдықталуы керек. , Әрқашан электр станциясының қауіпсіздігін сақтаңыз.

1. Сақтандырғыш
CHYT сақтандырғышы - белгілі бір уақыт ішінде ток белгіленген мәннен асып кеткеннен кейін балқыманы өздігінен пайда болған жылумен балқыту арқылы тізбекті бұзу принципі бойынша жасалған ток қорғанысы. Сақтандырғыштар төмен вольтты электр тарату жүйелерінде, басқару жүйелерінде және электр жабдықтарында кеңінен қолданылады. Қысқа тұйықталудан және асқын токтан қорғау ретінде сақтандырғыштар ең көп қолданылатын қорғаныс құрылғыларының бірі болып табылады. Фотоэлектр станцияларының сақтандырғыштары тұрақты ток сақтандырғыштары және айнымалы ток сақтандырғыштары болып бөлінеді.
Фотоэлектр станциясының тұрақты жағы схеманың конфигурациясына сәйкес тұрақты ток комбайнының қорапшасының тұрақты ток шинасына (орталықтандырылған схема) немесе тізбекті түрлендіргішке (жолдық инвертор схемасы) параллель бірнеше жолдарды қосады. Бірнеше фотоэлектрлік жолдарды параллель қосқанда, белгілі бір тізбекте қысқа тұйықталу ақаулығы орын алса, тұрақты шинаның және тордағы басқа жолдар қысқа тұйықталу нүктесіне қысқа тұйықталу тогын береді. Сәйкес қорғаныс шаралары болмаса, бұл оған қосылған кабельдер сияқты жабдықтың күйіп кетуіне әкеледі. Сонымен бірге ол жабдықтың жанындағы қондырмалардың күйіп кетуіне әкелуі мүмкін. Қазіргі уақытта Қытайда осыған ұқсас шатырдың фотоэлектрлік өрт апаттары көп, сондықтан фотоэлектр станцияларының қауіпсіздігін арттыру үшін әрбір жолдың параллельді тізбектеріне қорғаныс құрылғыларын орнату қажет.

Қазіргі уақытта тұрақты токтың сақтандырғыштары шамадан тыс токтан қорғау үшін біріктіргіш қораптарда және инверторларда қолданылады. Негізгі инвертор өндірушілері де сақтандырғыштарды тұрақты токтан қорғаудың негізгі құрамдас бөліктері ретінде қарастырады. Сонымен қатар, Bussman және Littelfuse сияқты сақтандырғыш өндірушілері де фотоэлектрлік тұрақты тұрақты сақтандырғыштарды іске қосты.
Фотоэлектрлік өнеркәсіпте тұрақты ток сақтандырғыштарына сұраныстың артуымен тиімді қорғаныс үшін тұрақты ток сақтандырғыштарды қалай дұрыс таңдау керек - пайдаланушылар да, өндірушілер де мұқият назар аударуы керек мәселе. Тұрақты ток сақтандырғыштарын таңдағанда, айнымалы ток сақтандырғыштарын жай көшіруге болмайды. Электрлік сипаттамалар мен құрылымдық өлшемдер, өйткені екеуінің арасында әртүрлі техникалық сипаттамалар мен дизайн тұжырымдамалары бар, ақаулық токты апатсыз қауіпсіз және сенімді түрде бұзуға болатынын жан-жақты қарастырумен байланысты.
1) Тұрақты токтың токтың нөлдік қиылысу нүктесі болмағандықтан, ақаулық токты үзгенде, доға кварц құмы толтырғышын мәжбүрлеп салқындату әрекеті кезінде өздігінен тез сөнуі мүмкін, бұл доғаны бұзудан әлдеқайда қиын. Айнымалы ток доғасы. Чиптің ақылға қонымды дизайны мен дәнекерлеу әдісі, кварц құмының тазалығы мен бөлшектерінің мөлшерінің арақатынасы, балқу температурасы, қатаю әдісі және басқа факторлар тұрақты ток доғасын мәжбүрлеп сөндірудің тиімділігі мен әсерін анықтайды.
2) Бірдей номиналды кернеу кезінде тұрақты ток доғасы тудыратын доға энергиясы айнымалы ток доға энергиясынан екі есе артық. Доғаның әрбір бөлімі басқарылатын қашықтықта шектелуі және бір уақытта тез сөндірілуін қамтамасыз ету үшін ешқандай бөлім пайда болмайды. үздіксіз доға уақытының тым ұзақ болуына байланысты жарылыстар. Тұрақты ток сақтандырғышының түтік корпусы әдетте айнымалы ток сақтандырғышынан ұзағырақ, әйтпесе қалыпты пайдалану кезінде өлшемді көру мүмкін емес. Ақаулық ток пайда болған кезде айырмашылық ауыр зардаптарға әкеледі.
3) Халықаралық сақтандырғыш технологиясы ұйымының ұсынылған деректері бойынша сақтандырғыш корпусының ұзындығын әрбір 150 В тұрақты ток кернеуінің жоғарылауы үшін 10 мм-ге арттыру керек және т.б. Тұрақты кернеу 1000 В болғанда, дене ұзындығы 70 мм болуы керек.
4) Сақтандырғышты тұрақты ток тізбегінде пайдаланған кезде индуктивті және сыйымдылық энергиясының кешенді әсерін ескеру қажет. Сондықтан L/R уақыт тұрақтысы елемеуге болмайтын маңызды параметр болып табылады. Ол нақты желілік жүйенің қысқа тұйықталу ақаулық тоғының пайда болуы мен ыдырау жылдамдығына сәйкес анықталуы керек. Дәл бағалау мамандықты немесе кәмелетке толмағандарды өз қалауыңыз бойынша таңдай аласыз дегенді білдірмейді. Тұрақты ток сақтандырғышының уақыт тұрақтысы L/R үзілу доғасының энергиясын, үзілу уақытын және өту кернеуін анықтайтындықтан, түтік корпусының қалыңдығы мен ұзындығын орынды және қауіпсіз таңдау керек.
Айнымалы ток сақтандырғышы: желіден тыс түрлендіргіштің шығыс жағында немесе орталықтандырылған түрлендіргіштің ішкі қуат көзінің кіріс ұшында жүктеменің шамадан тыс ток немесе қысқа тұйықталуын болдырмау үшін айнымалы ток сақтандырғышы жобалануы және орнатылуы керек.

2. Найзағайдан қорғағыш
Фотоэлектрлік жүйенің негізгі бөлігі ашық ауада орнатылған, таралу аймағы салыстырмалы түрде үлкен. Құрамдас бөліктер мен тіректер найзағай үшін өте тартымды өткізгіштер болып табылады, сондықтан тікелей және жанама найзағай соғу қаупі бар. Сонымен қатар, жүйе сәйкес электр жабдықтары мен ғимараттарға тікелей қосылған, сондықтан фотоэлектрлік жүйеге найзағай соғуы сонымен қатар тиісті жабдықты, ғимараттарды және электр жүктемелерін қамтиды. Фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру жүйесіне найзағайдың зақымдануын болдырмау үшін найзағайдан қорғау және қорғау үшін жерге қосу жүйесін орнату қажет.
Найзағай - атмосферадағы электрлік разряд құбылысы. Бұлт пен жаңбырдың пайда болуы кезінде оның кейбір бөліктерінде оң зарядтар, ал екінші бөлігінде теріс зарядтар жинақталады. Бұл зарядтар белгілі бір дәрежеде жинақталғанда, найзағай түзетін разряд құбылысы пайда болады. Найзағай тікелей найзағай және индукциялық найзағай болып екіге бөлінеді. Тікелей найзағай соғулары фотоэлектрлік массивтерге, тұрақты токты тарату жүйелеріне, электр жабдықтары мен олардың сымдарына, сондай-ақ жақын аумақтарға тікелей түсетін найзағай соққыларына жатады. Тікелей найзағай соққыларының енуінің екі жолы бар: бірі - фотоэлектрлік массивтердің жоғарыда аталған тікелей разряды және т.б., осылайша жоғары энергиялы найзағай тогының көп бөлігі ғимараттарға немесе жабдықтарға, желілерге енгізіледі; екіншісі найзағайдың найзағай таяқшалары арқылы тікелей өтуі және т.б.. Найзағай тогын жердегі разрядтарға жіберетін құрылғы, жер потенциалының лезде көтерілуіне әкеліп соғады және найзағай тогының үлкен бөлігі жабдық пен желілерге кері байланысқан. қорғаныш жерге қосу сымы арқылы.

Индуктивті найзағай деп тиісті ғимараттардың, жабдықтардың және желілердің шамадан тыс кернеуін тудыратын, байланысты ғимараттардан, жабдықтардан және желілерден жақын және алыс жерде пайда болатын найзағай соғуларын айтады. Бұл асқын кернеу электростатикалық индукция немесе электромагниттік индукция арқылы тізбектей қосылады. тиісті электрондық жабдықтар мен желілерге, жабдық пен желілерге зиян келтіреді.
Ашық алқаптарда және биік тауларда, әсіресе найзағайдан қорғайтын жерлерде орнатылған ауқымды немесе фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру жүйелері үшін найзағайдан қорғайтын жерге қосу құрылғылары жабдықталуы керек.
Асқын кернеуден қорғау құрылғысы (Surge Protection Device) электронды жабдықты найзағайдан қорғауда таптырмас құрылғы болып табылады. Бұрын оны «найзағай» немесе «артық кернеуден қорғағыш» деп атаған. Ағылшынша аббревиатурасы - SPD. Кернеуден қорғайтын құралдың қызметі электр желісі мен сигнал беру желісіне жабдық немесе жүйе төтеп бере алатын кернеу диапазонында түсетін лездік асқын кернеуді шектеу немесе қорғалған кернеуді қорғау үшін күшті найзағай тогының жерге ағуы болып табылады. жабдықтың немесе жүйенің зақымдануынан. Соққыдан зақымдалған. Төменде фотоэлектрлік электр энергиясын өндіру жүйелерінде жиі қолданылатын разрядтағыштардың негізгі техникалық параметрлерінің сипаттамасы берілген.

(1) Максималды үздіксіз жұмыс кернеуі Ucpv: Бұл кернеу мәні разрядтағышқа қолдануға болатын ең жоғары кернеуді көрсетеді. Бұл кернеу кезінде разрядтағыш ақаусыз қалыпты жұмыс істеуі керек. Бұл ретте кернеу разрядтағыштың жұмыс сипаттамаларын өзгертпестен үздіксіз жүктеледі.
(2) Номиналды разряд тогы (In): Ол сондай-ақ разрядтағыш төтеп бере алатын 8/20μs найзағай тогының толқын пішінінің ағымдағы ең жоғары мәнін білдіретін номиналды разряд тогы деп аталады.
(3) Максималды разряд тогы Imax: 8/20 мс толқын пішіні бар стандартты найзағай толқыны протекторға бір рет қолданылғанда, протектор төтеп бере алатын соққы токының максималды шыңы.
(4) Кернеуден қорғау деңгейі Жоғары(In): Келесі сынақтардағы протектордың максималды мәні: 1КВ/мс көлбеуімен жарқылдану кернеуі; номиналды разрядтық токтың қалдық кернеуі.
Кернеуден қорғағыш тамаша сызықтық емес сипаттамалары бар варисторды пайдаланады. Қалыпты жағдайда кернеуден қорғағыш өте жоғары қарсылық күйінде болады, ал ағып кету тогы нөлге жуық болады, бұл қуат жүйесінің қалыпты қоректенуін қамтамасыз етеді. Қуат жүйесінде асқын кернеу орын алған кезде асқын кернеудің шамасын жабдықтың қауіпсіз жұмыс диапазонында шектеу үшін наносекунд ішінде асқын кернеуден қорғау құралы бірден қосылады. Бұл кезде асқын кернеу энергиясы шығады. Кейіннен протектор жоғары кедергі күйіне тез ауысады, осылайша қуат жүйесінің қалыпты қуат көзіне әсер етпейді.

Найзағай асқын кернеу мен токты тудыруы мүмкін, сонымен қатар ол жоғары қуат тізбегін жабу және ажырату сәтінде, индуктивті жүктемені және сыйымдылықты жүктемені қосу немесе өшіру сәтінде, үлкен қуат жүйесін ажырату немесе ажырату кезінде пайда болады. трансформатор. Үлкен ауыспалы кернеу мен ток сонымен қатар тиісті жабдық пен желілерге зиян келтіреді. Найзағай индукциясының алдын алу үшін аз қуатты түрлендіргіштің тұрақты кіріс ұшына варистор қосылады. Максималды разрядтық ток 10 кВА жетуі мүмкін, бұл негізінен тұрмыстық фотоэлектрлік найзағайдан қорғау жүйелерінің қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.