Грозозащита для фотоэлектрической установки

David

Tier3
Реєстрування
3 Кві 2021
Дописи
9
Бали
3
Інвертор
Ginlong Solis
Этот вопрос думаю актуален. Прощу рассказать о вашем опыте - как правильно установить грозозащиту для фотоэлектрической установки, как вы решаете этот важный на мой взгляд вопрос. Сам приготовил короткое руководство на основе прочитанных статьей в интернете.
===
Фотоэлектрические (ФЭ) установки часто подвергаются большому риску грозовых разрядов из-за их открытого расположения и относительно большой площади поверхности. Следствием этого может быть повреждение отдельных сегментов или отказ всей установки. Грозовые токи и скачки напряжения часто вызывают повреждение инверторов и фотоэлектрических модулей. Эти повреждения означают дополнительные расходы или необходимым становиться замена частей установки что снижает производительность. Следовательно, фотоэлектрические установки всегда надежнее работают если они интегрированы в стратегию молниезащиты и заземления.

Внешняя молниезащита

Есть последствия прямых ударов молнии и так называемых непрямых (индуктивных и емкостных) ударов. При установке в зданиях проводится различие между установкой фотоэлектрических модулей на крыше общественного здания уже с существующей там системой молниезащиты - и установкой на крыше - без наличия системы молниезащиты. Полевые установки также содержат большие потенциальные цели из-за их массивов модулей большой площади и в этом случае рекомендуется использовать отдельное решение для защиты от молний чтобы предотвратить прямые удары. Молниеприёмные стержни должны быть удалены от солнечных панелей таким образом, чтобы предотвратить воздействие токов молнии на систему. Минимальное рекомендованное расстояние между этими элементами 0,5~1метра, однако, если невозможно поддерживать безопасное разделительное расстояние, тогда необходимо учитывать влияние частичных токов молнии и необходимо выполнить прямое электрическое соединение между системой внешней молниезащиты и рамой солнечных панелей. Это необходимо чтобы предотвратить протекание уравнивающих токов через рамную конструкцию панелей. Следовательно, электрическое соединение должно быть выполнено только с одной стороны, предпочтительно как можно ближе к токоотводам.
Если в здании уже установлена система молниезащиты, она должна быть в самой высокой точке всей системы. Все модули и кабели фотоэлектрической установки должны быть проложены ниже молниеприемников. Расстояние между ними должно составлять от 0.5 м до 1 м.


Examle-drawing-no-liability-taken.png


Защита от импульсных перенапряжений*
В частном случае можно выделить два основных пути проникновения импульсных перенапряжений в систему:
1) сеть постоянного тока (от солнечной панели до инвертора);
2) сеть переменного тока (от инвертора и/или от питающей линии, если установка не автономна, до главного распределительного щита).
Соблюдение минимальных допустимых расстояний от элементов внешней молниезащиты до фотоэлектрической системы позволяет избежать попадания частичных токов молнии в цепь постоянного тока. Соответственно, в этом случае правильным будет применение УЗИП класса 2. В случае, если минимальные расстояния не соблюдены и внешняя молниезащита имеет электрическую связь с элементами фотоэлектрической системы, в сети постоянного тока необходимо применение УЗИП класса 1.
1)
Наиболее уязвимыми и наиболее дорогостоящими элементами фотоэлектрической системы являются инвертор и контроллер, поэтому в первую очередь необходимо обеспечить их защиту по стороне постоянного тока.

O1CN01EVSc3r1j9KqS7EYp9_!!756134505.jpg
На фото УЗИП постоянного тока.

На нижнем фото примерное соединение УЗИП со стороны панелей и сети к инвертору:

capture-20210419-135509.png

Следует обратить внимание, что номинальное напряжение УЗИП должно быть на 20% больше напряжений разомкнутой цепи (холостого хода) Вашей солнечной батареи. Это напряжение считается как сумма Uoc каждой панели (при последовательном их соединении). Uoc должно быть указано производителем солнечных модулей в технических характеристиках.
Место установки УЗИП – перед контроллером или перед инвертором.
Положения, в которых технически целесообразно и практично размещать УЗИП в фотоэлектрической системе, в первую очередь зависят от типа системы, концепции системы и площади физической поверхности. Например здание с внешней молниезащитой и фотоэлектрической системой, установленной на крыше (строительная установка); и обширная солнечная энергетическая система (полевая установка), также оснащенная внешней системой молниезащиты. В первом случае - из-за меньшей длины кабеля - защита УЗИП реализуется просто на входе постоянного тока инвертора; во втором случае УЗИП устанавливаются в клеммной коробке солнечного модуля (для защиты солнечных модулей), а также на входе постоянного тока инвертора (для защиты инвертора).
УЗИП следует устанавливать рядом с фотоэлектрическим модулем, а также рядом с инвертором, как только длина кабеля, необходимого между фотоэлектрическим модулем и инвертором, превышает 10 метров.
------------------
2)
Опасный импульс перенапряжения может попасть в оборудование и со стороны питания переменным током.
#2.jpg

На этом фото УЗИП переменного тока.

Tипы УЗИП Устройства защиты от перенапряжений делятся на 3 категории, в соответствии с IEC 61643-11, в зависимости от классов испытаний. Испытания зависят от местоположения устройства защиты в сети переменного тока и внешних условий. Устройства защиты от перенапряжений Тип 1 Устройства защиты от перенапряжений Тип 1 предназначены для установки в местах высокого риска прямого удара молнии, особенно когда здание оснащено системой внешней молниезащиты. В этой ситуации, стандарты IEC 61643-11 требуют подвергать устройства защиты от перенапряжений испытаниям для Класса 1: подача импульсного тока 10/350 μсек, чтобы воспроизвести последствия прямого удара молнии. Поэтому, устройства защиты от перенапряжений Тип 1 должны быть особенно мощными, чтобы проводить большой импульсный ток. Устройства защиты от перенапряжений Тип 2 Устройства защиты от перенапряжений Тип 2 предназначены для монтажа на входе установки, на ГРЩ, или рядом с чувствительными оконечными устройствами, на установках без молниезащиты. Эти защитные устройства протестированы согласно испытаниям Класса II по стандартам IEC61643-11 импульсным током с формой волны 8/20 μсек. Устройства защиты от перенапряжений Тип 3 В случае очень чувствительного или удаленного оборудования требуется дополнительная ступень защиты: такие маломощные УЗИП могут относиться к Типу 2 или Типу 3. УЗИП Тип 3 проверяют комбинированной формой волны (1,2/50 μсек - 8/20 μсек) в ходе испытаний Класса III.
 
Останнє редагування:

Игорь-к

Moderator
Команда форуму
Реєстрування
4 Бер 2021
Дописи
946
Бали
93
Сонячні панелі
Ulica, Astroneregy
Інвертор
KTL33-A
аиболее уязвимыми и наиболее дорогостоящими элементами фотоэлектрической системы являются инвертор и контроллер, поэтому в первую очередь необходимо обеспечить их защиту по стороне постоянного тока.

Если станция не на крыше, есть ли статистика по сработавшим защитам со стороны DC ? Насколько правдоподобно утверждение о необходимости в первую очередь по DC стороне защитить? Вроде бы AC сторона куда более уязвима в случае наземных СЭС.
 

David

Tier3
Реєстрування
3 Кві 2021
Дописи
9
Бали
3
Інвертор
Ginlong Solis
Вроде бы AC сторона куда более уязвима в случае наземных СЭС.
Насчет уязвимости думаю риски есть как со стороны DC так и AC. В момент молний есть наводка высоковольтных импульсов на все провода и тут действительно AC сторона более протяженная по длине, так как это связь с сетью (для сетевых инверторов). Статистика по сработавшим защитам может быть только у специалистов
 

Игорь-к

Moderator
Команда форуму
Реєстрування
4 Бер 2021
Дописи
946
Бали
93
Сонячні панелі
Ulica, Astroneregy
Інвертор
KTL33-A
Насчет уязвимости думаю риски есть как со стороны DC так и AC. В момент молний есть наводка высоковольтных импульсов на все провода и тут действительно AC сторона более протяженная по длине, так как это связь с сетью (для сетевых инверторов). Статистика по сработавшим защитам может быть только у специалистов
Интересует практическая сторона, опыт. Например у Хуавея ktl33-a в самом инверторе есть УЗИП 2-го класса как по AC так и по DC стороне, были ли гарантийные случаи когда прилетело по DC , а особенно у наземных станций ?
 

Dalet

Tier0
Реєстрування
13 Січ 2019
Дописи
2.080
Бали
113
Интересует практическая сторона, опыт. Например у Хуавея ktl33-a в самом инверторе есть УЗИП 2-го класса как по AC так и по DC стороне, были ли гарантийные случаи когда прилетело по DC , а особенно у наземных станций ?
Кто ж Вам то скажет))) а даже если и скажет, вот бы оф.статистику, но это закрытая инфа
 

Dalet

Tier0
Реєстрування
13 Січ 2019
Дописи
2.080
Бали
113
Если станция не на крыше, есть ли статистика по сработавшим защитам со стороны DC ? Насколько правдоподобно утверждение о необходимости в первую очередь по DC стороне защитить? Вроде бы AC сторона куда более уязвима в случае наземных СЭС.
За прошлый год по АС у меня с пяток сработок. По DC может одна или две.
Это по внешним УЗИП.

А вот погорельцев 2-3 было. Причем как раз там где нет УЗИП.
 

Dalet

Tier0
Реєстрування
13 Січ 2019
Дописи
2.080
Бали
113
После срабатывания УЗИП их надо новые ставить? каков срок работы УЗИП?
Вставки меняются. Срок работы до окончательной сработки. Мелкие импульсы могут поглашать и без сработки
 

Dalet

Tier0
Реєстрування
13 Січ 2019
Дописи
2.080
Бали
113
вот в прошлом году где-то в Торецке. Что там пролетело самому с выше ведомо. Но по кругу - солнце-сеть. Инвертор не пострадал.
 

Вкладення

  • изображение_viber_2020-07-09_11-46-37.jpg
    изображение_viber_2020-07-09_11-46-37.jpg
    234,4 Кб · Перегляди: 50
Угорі