Pavel Žižka. Fronius Česká republika Solární elektronika Praha 10

Pavel Žižka Fronius Česká republika Solární elektronika

Praha 10

OCHRANA FV PANELŮ

Zpětný proud

2

Fronius International GmbH / Vorname Nachname / Präsentationstitel / 0x.0x.20xx - v01

ZPĚTNÝ PROUD / Charakteristická křivka FV panelu / Zpětný proud chování – solární článek pracuje jako spotřebič

/ Výskyt zpětných proudů / Paralelní větve, které mají rozdílné napětí

/ Příčiny - chyby / Zkrat jednoho nebo více panelů / Zkrat jednoho nebo více solárních článku v panelu Current [A]

/ Zdvojené chybné uzemnění v panelu nebo na kabelech

Reverse voltage operation

Reverse current operation Voltage [V] 3


ZPĚTNÝ PROUD / Blokové schéma FV systému se zpětným proudem / Zkrat jednoho panelu

/ Zpětný proud přes panely ve vadné větvi

/ Poškození FV panelů při zpětném proudu / Všeobecně: ~ 2 * ISC / Rozsah: 1 * ICS – 3 * ISC

/ Zkoušky Fraunhofer Institute:

Zkrat panelu

/ 7 * ISC for 1h  bez poškození Zpětný proud

4


ZPĚTNÝ PROUD / Zpětné proudy v zasažené větvi - příklad / 20 panelů v sérii ve větví (ISC,STC = 3,5 A, VOC,STC = 42 V)

/ 25 větví paralelně

/ Vyhodnocení / 10% zkratovaných panelů ve větvi / 25% zkratovaných panelů ve větvi

/ 50% zkratovaných panelů ve větvi

Výroba FV proudu

5

Vadná větev

Zpětné proudy


ZPĚTNÝ PROUD / 10% zkratovaných panelů ve větvi / Proud vadné větve

/ Proud se střídačem “on” asi 3 A / Zpětný proud se střídačem “off” asi 7 A

Current [A]

24 strings (normal operation) and defect string Normal operation (25 strings) MPP

Defect string – 10% shorted modules

Voltage [V] 6



/ Zpětný proud se střídačem “on” asi 0A

Current [A]

/ Zpětný proud se střídačem “off” asi 40A

24 strings (normal operation) and defect string Normal operation (25 strings) MPP Defect string mirrored


Voltage [V] 7



/ Zpětný proud se střídačem “on” asi 4 A / Zpětný proud se střídačem “off” asi 80 A

24 strings (normal operation) and defect string Normal operation (25 strings) MPP

Current [A]

Defect string - mirrored


8

Voltage [V]


POJISTKY VĚTVÍ / Kategorie používaných pojistek / Částečný rozsah ochrany (aR)

/ Oblasti aplikace: Zkratové proudy / Nepoužitelné pro FV systémy Lowest turn off current = 3 * IN – 8 * IN Continuous current

undefined/unsafe

Turn off current

/ Plný rozsah ochrany (gR) / Oblast aplikace: Zkratové proudy a přetížení proudem / Použitelné pro FV systémy Nominal current IN Continuous current

9

undefined/safe

1,2 * IN – 1,35 * IN Turn off current


POJISTKY VĚTVÍ / Průměrné časové křivky proudů / Příklad:

/ Nominální proud: 1 A / Proudové přetížení: 5 A / Turn off time: 0.09 s

Conta ct Ceram ic Quartz sand Fuse wire

Conta ct 10


VÝPOČET POJISTKY VĚTVÍ / Křivka degradace / Specifikace nominálního proudu při 25°

11


VÝPOČET POJISTKY VĚTVÍ / Velikost pojistky / Standardně 1,5x – 2x Isc

/ Přesnější návrh závisí na mnoha faktorech

Cap rail for SPD

DC+

/ Počet pojistkových držáků vedle sebe / Teplota prostoru / …další koeficienty

/ Výpočet pojistky pro zařízení Fronius (>10 držáků) 1,8x – 2,4x Isc

DC-

Fuse carrier

DC+ Output

12

DC- Output


DETEKTOR OBLOUKU

Ochrana systému

13


PROČ DETEKCE OBLOUKU?

/ Závady způsobené obloukem jsou u FV známy / Chyby v rámci panelu a na DC kabelech / Nesprávná instalace sdružovací krabice je nejčastější problém spojovací body

/ Vysoká teplota a energie oblouku může vytvořit nebezpečné prostředí / Zahoření kabelů / Vypálené spojovací body

/ Požární bezpečnost bude v budoucnu mnohem důležitější / Lepší bezpečností standardy / Požadavky zákazníků / Normy 14

Fronius International GmbH / Stefan Reiter / Lichtbögen in PV-Anlagen / 28.06.2012

CHARAKTERISTIKA OBLOUKU / Může nastat již při velmi malém výkonu / Stejnosměrný nebo střídavý proud při~ 20 V

/ Proud od 1 Ampér

/ Stejnosměrný oblouk je mnohem stabilnější než střídavý / Teploty > 1,000°C / Elektrická energie je přeměněna na tepelnou / Pravděpodobné poškození nebo požár v rámci FV systému

15


TYPY OBLOUKŮ

Sériový oblouk

Paralelní oblou

/ Otevření a zavření kontaktů

/ Zkrat (+ / -, živým kabelem / zemí)

/ Hlavní příčina – špatný kontakt 16

/ Hlavní příčina – poškozená izolace na DC kabelech Fronius International GmbH / Stefan Reiter / Lichtbögen in PV-Anlagen / 28.06.2012

SÉRIOVÝ OBLOUK

Typické zdroje poruch / DC konektor není správně nalisovaný / připojený / Chybné zapojení junction boxu u panelů

/ Špatně spájené spoje mezi články v rámci panelu / Kabely na DC straně nejsou řádně dotaženy / Nedostatečně dimenzované pojistky 17


PARALELNÍ OBLOUK Typické zdroje poruch / Problém s izolací

/ Stárnutí / Vibrace / Přepětí Bezpečnostní opatření / Dvojitá izolace DC kabelů / Odolnost proti zemnímu spojení a zkratu instalace

/ Měření izolačního stavu střídače / Proudová ochrana

18


PROUDOUVÁ A NAPĚŤOVÁ KŘIVKA

19


POŽADAVKY PRO DETEKTOR OBLOUKU Specifické pro FV

/ Vysoké napětí – až do 1,000 V / Délka kabelů / Paralelně připojené větve / Rozdílná technologie panelů (proud / charakteristika) Obecné / Detekce sériového oblouku na celé DC straně

/ Odpojení FV systému od elektrické sítě / Velice krátký odpojovací čas / Signalizace pro operátora

20


FRONIUS DETEKTOR OBLOUKU BUDE… / … komplexní / Design jako plug-in karta

/ Detekuje a rozpojuje sériové oblouky / Použití s Fronius IG Plus & Fronius CL

/ … přizpůsobený / Více stringový systém / Délka kabelu do 100 m

/ … dostupné / Uvedení na trh v 2012 / Mezinárodní použití

21


ZAČLENĚNÍ V FV SYSTÉMU / Všechny komponenty uvnitř střídače / Žádné změny v instalaci

/ Žádné další součásti / Žádná externí komunikace

/ Máte na výběr / Jako standardní funkce / Volitelně / Doplnění

22


PROVOZNÍ ŘÍZENÍ / Denní automatický test zaručuje maximální bezpečnost / Přednastavené funkce / Pohodlné nastavení pomocí displeje střídače / Bezpečné odpojení prostředníctvím fyzického vypnutí z AC strany

/ Volba mezi automatickým a ručním připojením

23


SIGNALIZACE / Stavové zprávy informují o výskytu sériového oblouku / Odeslání Emailu, SMS pro operátora / Signalizační výstup pro externí zařízení / Možnost použít integrovaný buzzer

24


Škody vzniklé z důvodu špatné instalace

Škody vzniklé z důvodu špatné instalace

Pavel Žižka. Fronius Česká republika Solární elektronika Praha 10

Recommend Documents