फोटोव्होल्टेइक सिस्टममध्ये सुरक्षा उपकरणांची निवड आणि डिझाइन

पॉवर स्टेशन सामान्यतः वाळवंटात किंवा छतावर स्थापित केले जातात आणि घटक खुल्या हवेत स्थापित केले पाहिजेत. नैसर्गिक वातावरण कठोर आहे आणि नैसर्गिक आणि मानवनिर्मित आपत्ती अपरिहार्य आहेत. नैसर्गिक आपत्ती जसे की टायफून, हिमवादळे आणि वाळू आणि धूळ उपकरणांचे नुकसान करतात. पॉवर स्टेशनची सुरक्षा अत्यंत महत्त्वाची आहे. वितरीत लहान पॉवर स्टेशन असो किंवा केंद्रीकृत मोठ्या प्रमाणात ग्राउंड पॉवर स्टेशन असो, काही धोके आहेत. म्हणून, उपकरणे विशेष सुरक्षा उपकरणांसह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे, जसे की फ्यूज आणि विद्युल्लता संरक्षण उपकरणे. , पॉवर स्टेशनची सुरक्षितता नेहमी जपून ठेवा.

1. फ्यूज
CHYT फ्यूज हा विद्युतप्रवाह ठराविक कालावधीसाठी विनिर्दिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त झाल्यावर स्वतःच निर्माण होणाऱ्या उष्णतेने वितळवून सर्किट तोडण्याच्या तत्त्वानुसार बनवलेला विद्युत संरक्षक आहे. कमी-व्होल्टेज वीज वितरण प्रणाली, नियंत्रण प्रणाली आणि विद्युत उपकरणांमध्ये फ्यूजचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. शॉर्ट-सर्किट आणि ओव्हर-करंट संरक्षण म्हणून, फ्यूज हे सर्वात सामान्यपणे वापरल्या जाणार्‍या संरक्षण साधनांपैकी एक आहेत. फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांटचे फ्यूज डीसी फ्यूज आणि एसी फ्यूजमध्ये विभागलेले आहेत.
फोटोव्होल्टेइक पॉवर स्टेशनची DC बाजू स्कीमच्या कॉन्फिगरेशननुसार डीसी कॉम्बाइनर बॉक्सच्या DC बस बार (केंद्रीकृत योजना) किंवा स्ट्रिंग इन्व्हर्टर (स्ट्रिंग इन्व्हर्टर स्कीम) च्या समांतर अनेक स्ट्रिंग्स जोडते. जेव्हा अनेक फोटोव्होल्टेइक स्ट्रिंग्स समांतर जोडलेले असतात, विशिष्ट स्ट्रिंगमध्ये शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट आढळल्यास, DC बस आणि ग्रिडवरील इतर स्ट्रिंग शॉर्ट-सर्किट पॉइंटला शॉर्ट-सर्किट करंट प्रदान करतील. संबंधित संरक्षणात्मक उपायांचा अभाव असल्यास, यामुळे त्याच्याशी जोडलेल्या केबल्ससारखी उपकरणे जळतील. त्याच वेळी, यामुळे उपकरणांजवळील संलग्नक जळू शकतात. सध्या, चीनमध्ये छतावरील फोटोव्होल्टेइक आगीचे अनेक अपघात आहेत, त्यामुळे फोटोव्होल्टेइक पॉवर प्लांटची सुरक्षा वाढविण्यासाठी प्रत्येक स्ट्रिंगच्या समांतर सर्किटमध्ये संरक्षणात्मक उपकरणे स्थापित करणे आवश्यक आहे.

सध्या, ओव्हरकरंट संरक्षणासाठी डीसी फ्यूज कंबाईनर बॉक्स आणि इन्व्हर्टरमध्ये वापरले जातात. मुख्य प्रवाहातील इन्व्हर्टर उत्पादक देखील फ्यूजला डीसी संरक्षणाचे मूलभूत घटक मानतात. त्याच वेळी, Bussman आणि Littelfuse सारख्या फ्यूज उत्पादकांनी फोटोव्होल्टेइक-विशिष्ट डीसी फ्यूज देखील लाँच केले आहेत.
फोटोव्होल्टेइक उद्योगात डीसी फ्यूजच्या वाढत्या मागणीसह, प्रभावी संरक्षणासाठी डीसी फ्यूज योग्यरित्या कसे निवडायचे ही एक समस्या आहे ज्याकडे वापरकर्ते आणि उत्पादक दोघांनीही लक्ष दिले पाहिजे. डीसी फ्यूज निवडताना, तुम्ही फक्त एसी फ्यूज कॉपी करू शकत नाही. इलेक्ट्रिकल स्पेसिफिकेशन्स आणि स्ट्रक्चरल डायमेन्शन, कारण दोन्हीमध्ये अनेक भिन्न तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि डिझाइन संकल्पना आहेत, अपघातांशिवाय फॉल्ट करंट सुरक्षितपणे आणि विश्वासार्हपणे खंडित केला जाऊ शकतो की नाही या सर्वसमावेशक विचाराशी संबंधित आहेत.
१) डीसी करंटला शून्य क्रॉसिंग पॉईंट नसल्यामुळे, फॉल्ट करंट तोडताना, क्वार्ट्ज सँड फिलरच्या सक्तीच्या कूलिंगच्या कृती अंतर्गत कंस केवळ स्वतःहून वेगाने विझवला जाऊ शकतो, जो खंडित करण्यापेक्षा खूप कठीण आहे. एसी चाप. चिपची वाजवी रचना आणि वेल्डिंग पद्धत, क्वार्ट्ज वाळूची शुद्धता आणि कण आकाराचे गुणोत्तर, वितळण्याचा बिंदू, उपचार पद्धत आणि इतर घटक हे सर्व डीसी आर्कच्या सक्तीने विझवण्याची कार्यक्षमता आणि परिणाम निर्धारित करतात.
2) समान रेट केलेल्या व्होल्टेज अंतर्गत, DC चाप द्वारे व्युत्पन्न होणारी arcing ऊर्जा AC arcing ऊर्जेच्या दुप्पट आहे. कंसचा प्रत्येक विभाग नियंत्रित करता येण्याजोग्या अंतरावर मर्यादित केला जाऊ शकतो आणि त्याच वेळी त्वरीत विझवला जाऊ शकतो याची खात्री करण्यासाठी, कोणताही विभाग दिसणार नाही कंस थेट मालिकेत जोडलेला आहे ज्यामुळे एक प्रचंड ऊर्जा पूल होतो, परिणामी अपघात होतो की फ्यूज सतत arcing वेळ खूप लांब असल्याने स्फोट. डीसी फ्यूजची ट्यूब बॉडी साधारणपणे एसी फ्यूजपेक्षा लांब असते, अन्यथा आकार सामान्य वापरात दिसू शकत नाही. फरक, जेव्हा फॉल्ट करंट येतो तेव्हा त्याचे गंभीर परिणाम होतील.
3) इंटरनॅशनल फ्यूज टेक्नॉलॉजी ऑर्गनायझेशनच्या शिफारस केलेल्या डेटानुसार, प्रत्येक 150V डीसी व्होल्टेज वाढीसाठी फ्यूज बॉडीची लांबी 10 मिमीने वाढविली पाहिजे आणि असेच. जेव्हा डीसी व्होल्टेज 1000V असेल तेव्हा शरीराची लांबी 70 मिमी असावी.
4) जेव्हा डीसी सर्किटमध्ये फ्यूज वापरला जातो, तेव्हा इंडक्टन्स आणि कॅपेसिटन्स एनर्जीचा जटिल प्रभाव विचारात घेणे आवश्यक आहे. म्हणून, वेळ स्थिरांक L/R हा एक महत्त्वाचा पॅरामीटर आहे ज्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही. विशिष्ट लाइन सिस्टमच्या शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट करंटच्या घटना आणि क्षय दरानुसार ते निर्धारित केले जावे. अचूक मूल्यमापनाचा अर्थ असा नाही की तुम्ही इच्छेनुसार प्रमुख किंवा अल्पवयीन निवडू शकता. DC फ्यूजचा वेळ स्थिर L/R ब्रेकिंग आर्क एनर्जी, ब्रेकिंग टाइम आणि लेट-थ्रू व्होल्टेज ठरवत असल्याने, ट्यूब बॉडीची जाडी आणि लांबी वाजवी आणि सुरक्षितपणे निवडली पाहिजे.
AC फ्यूज: ऑफ-ग्रिड इन्व्हर्टरच्या आउटपुटच्या शेवटी किंवा सेंट्रलाइज्ड इन्व्हर्टरच्या अंतर्गत वीज पुरवठ्याच्या इनपुटच्या शेवटी, ओव्हरकरंट किंवा शॉर्ट सर्किटपासून लोड टाळण्यासाठी AC फ्यूज डिझाइन आणि स्थापित केला पाहिजे.

2. लाइटनिंग प्रोटेक्टर
फोटोव्होल्टेइक प्रणालीचा मुख्य भाग खुल्या हवेत स्थापित केला जातो आणि वितरण क्षेत्र तुलनेने मोठे आहे. घटक आणि आधार हे कंडक्टर आहेत, जे विजेसाठी आकर्षक असतात, त्यामुळे थेट आणि अप्रत्यक्ष विजेचा झटका येण्याचा धोका असतो. त्याच वेळी, ही यंत्रणा थेट संबंधित विद्युत उपकरणे आणि इमारतींशी जोडलेली असते, त्यामुळे फोटोव्होल्टेईक प्रणालीला विजेच्या झटक्यांमध्ये संबंधित उपकरणे, इमारती आणि विद्युत भार यांचाही समावेश होतो. फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टमला विजेचे नुकसान टाळण्यासाठी, संरक्षणासाठी लाइटनिंग प्रोटेक्शन आणि ग्राउंडिंग सिस्टम स्थापित करणे आवश्यक आहे.
लाइटनिंग ही वातावरणातील विद्युत डिस्चार्जची घटना आहे. ढग आणि पावसाच्या निर्मिती दरम्यान, त्यातील काही भागांमध्ये सकारात्मक शुल्क जमा होते आणि इतर भागामध्ये नकारात्मक शुल्क जमा होते. जेव्हा हे शुल्क एका विशिष्ट मर्यादेपर्यंत जमा होते, तेव्हा एक डिस्चार्ज इंद्रियगोचर घडून येते, ज्यामुळे विजा तयार होतात. लाइटनिंग डायरेक्ट लाइटनिंग आणि इंडक्शन लाइटनिंगमध्ये विभागली गेली आहे. डायरेक्ट लाइटनिंग स्ट्राइक म्हणजे विजेचा झटका जो थेट फोटोव्होल्टेइक अॅरे, डीसी पॉवर डिस्ट्रिब्युशन सिस्टम, इलेक्ट्रिकल उपकरणे आणि त्यांचे वायरिंग तसेच जवळपासच्या भागांवर पडतो. थेट विजेचा झटका येण्याचे दोन मार्ग आहेत: एक म्हणजे फोटोव्होल्टेइक अॅरे इत्यादींचा वर उल्लेख केलेला थेट डिस्चार्ज, ज्यामुळे बहुतेक उच्च-ऊर्जा विजेचा प्रवाह इमारतींमध्ये किंवा उपकरणांमध्ये, रेषांमध्ये प्रवेश केला जातो; दुसरे म्हणजे विद्युल्लता थेट विजेच्या रॉड्स इत्यादींमधून जाऊ शकते. विजेचा प्रवाह जमिनीवर प्रसारित करणारे उपकरण, ज्यामुळे जमिनीची क्षमता तात्काळ वाढू शकते आणि विजेच्या प्रवाहाचा मोठा भाग उपकरणे आणि रेषांशी उलटा जोडलेला असतो. संरक्षणात्मक ग्राउंडिंग वायरद्वारे.

प्रेरक विद्युल्लता म्हणजे संबंधित इमारती, उपकरणे आणि रेषा यांच्या जवळ आणि दूरवर निर्माण होणार्‍या विजेच्या झटक्यांचा संदर्भ घेतात, ज्यामुळे संबंधित इमारती, उपकरणे आणि रेषा जास्त व्होल्टेज होतात. ही लाट ओव्हरव्होल्टेज इलेक्ट्रोस्टॅटिक इंडक्शन किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनद्वारे मालिकेत जोडली जाते. संबंधित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि रेषा, ज्यामुळे उपकरणे आणि रेषांना हानी पोहोचते.
मोकळ्या मैदानात आणि उंच पर्वतांमध्ये, विशेषत: विद्युल्लता-प्रवण भागात, मोठ्या प्रमाणात किंवा फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती प्रणाली स्थापित करण्यासाठी, वीज संरक्षण ग्राउंडिंग उपकरणे सुसज्ज असणे आवश्यक आहे.
सर्ज प्रोटेक्शन डिव्हाईस (सर्ज प्रोटेक्शन डिव्हाईस) हे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या लाइटनिंग प्रोटेक्शनमध्ये एक अपरिहार्य यंत्र आहे. त्याला "लाइटनिंग अरेस्टर" किंवा "ओव्हरव्होल्टेज प्रोटेक्टर" असे म्हणतात. इंग्रजी संक्षेप SPD आहे. सर्ज प्रोटेक्टरचे कार्य म्हणजे पॉवर लाइन आणि सिग्नल ट्रान्समिशन लाइनमध्ये प्रवेश करणारी तात्काळ ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करणे जे उपकरण किंवा यंत्रणा सहन करू शकतील अशा व्होल्टेज श्रेणीमध्ये किंवा शक्तिशाली विजेचा प्रवाह जमिनीवर गळती करणे, जेणेकरून संरक्षित संरक्षणासाठी उपकरणे किंवा सिस्टम खराब होण्यापासून. आघाताने नुकसान झाले. फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन सिस्टममध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या अटकर्सच्या मुख्य तांत्रिक पॅरामीटर्सचे वर्णन खालीलप्रमाणे आहे.

(1) कमाल सतत ऑपरेटिंग व्होल्टेज Ucpv: हे व्होल्टेज व्हॅल्यू जास्तीत जास्त व्होल्टेज दर्शवते जे अरेस्टरवर लागू केले जाऊ शकते. या व्होल्टेज अंतर्गत, अटककर्ता अपयशी न होता सामान्यपणे कार्य करण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी, अरेस्टरच्या कामकाजाची वैशिष्ट्ये न बदलता व्होल्टेज अॅरेस्टरवर सतत लोड केले जाते.
(२) रेटेड डिस्चार्ज करंट (इन): याला नाममात्र डिस्चार्ज करंट असेही म्हणतात, जे 8/20μs लाइटनिंग करंट वेव्हफॉर्मच्या वर्तमान पीक मूल्याचा संदर्भ देते जे अरेस्टर सहन करू शकते.
(३) कमाल डिस्चार्ज करंट Imax: जेव्हा 8/20ms च्या वेव्हफॉर्मसह मानक विद्युल्लता तरंग संरक्षकाला एकदा लागू केली जाते, तेव्हा शॉक करंटचे कमाल शिखर मूल्य जे संरक्षक सहन करू शकते.
(४) व्होल्टेज संरक्षण पातळी वर(इन): खालील चाचण्यांमध्ये संरक्षकाचे कमाल मूल्य: 1KV/ms च्या उतारासह फ्लॅशओव्हर व्होल्टेज; रेट केलेल्या डिस्चार्ज करंटचे अवशिष्ट व्होल्टेज.
सर्ज प्रोटेक्टर उत्कृष्ट नॉनलाइनर वैशिष्ट्यांसह व्हेरिस्टर वापरतो. सामान्य परिस्थितीत, लाट संरक्षक अत्यंत उच्च प्रतिकाराच्या स्थितीत असतो, आणि गळतीचा प्रवाह जवळजवळ शून्य असतो, ज्यामुळे वीज प्रणालीचा सामान्य वीज पुरवठा सुनिश्चित होतो. जेव्हा पॉवर सिस्टममध्ये ओव्हरव्होल्टेज उद्भवते, तेव्हा उपकरणाच्या सुरक्षित कार्य श्रेणीमध्ये ओव्हरव्होल्टेजची तीव्रता मर्यादित करण्यासाठी सर्ज प्रोटेक्टर ताबडतोब नॅनोसेकंदमध्ये चालू केला जाईल. त्याच वेळी, ओव्हरव्होल्टेजची ऊर्जा सोडली जाते. त्यानंतर, संरक्षक त्वरीत उच्च-प्रतिबाधा स्थितीत बदलतो, त्यामुळे पॉवर सिस्टमच्या सामान्य वीज पुरवठ्यावर परिणाम होत नाही.

लाइटनिंगमुळे लाट व्होल्टेज आणि विद्युत् प्रवाह निर्माण होऊ शकतो, हे उच्च-पॉवर सर्किट बंद होण्याच्या आणि डिस्कनेक्ट होण्याच्या क्षणी, प्रेरक भार आणि कॅपेसिटिव्ह लोड चालू किंवा बंद करण्याच्या क्षणी आणि मोठ्या पॉवर सिस्टमचे कनेक्शन किंवा डिस्कनेक्ट होण्याच्या क्षणी देखील होईल. रोहीत्र. मोठ्या स्विचिंग लार्ज व्होल्टेज आणि करंटमुळे संबंधित उपकरणे आणि रेषांना देखील हानी होईल. लाइटनिंग इंडक्शन रोखण्यासाठी, लो-पॉवर इन्व्हर्टरच्या डीसी इनपुट एंडमध्ये व्हॅरिस्टर जोडला जातो. कमाल डिस्चार्ज करंट 10kVA पर्यंत पोहोचू शकतो, जे मुळात घरगुती फोटोव्होल्टेइक लाइटनिंग प्रोटेक्शन सिस्टमच्या गरजा पूर्ण करू शकते.