Навіщо потрібен захист на сонячну станцію

06/05/2018

Особливістю встановлення полів сонячний батарей є їх розміщення на відкритій місцевості – такий підхід до монтажу забезпечує отримання максимальної кількості сонячного випромінювання. В результаті сонячні панелі встановлюють у відкритому полі, на даху будинку (будівлі) - в місцях, які мають підвищений ризик прямого влучання блискавки. В результаті дуже дороге устаткування піддається ризику пошкодження. При цьому цей ризик досить високий - в результаті обробки даних, які збиралися протягом декількох десятиліть, українські метеорологи встановили, що середня тривалість гроз на території України в рік становить від 50 до 100 годин. При цьому протягом року на один квадратний кілометр площі припадає від 4 до 8 ударів блискавок. Найбільша грозова активність припадає на Карпати, далі йде Донецький кряж, Луганська і Дніпропетровська області, з міст - Львів, Харків, Маріуполь і Київ. У будівлі висотою близько 20 метрів пряме попадання блискавки відбувається в середньому 1 раз в 5 років.

Захист інверторів

Захист від попаданні блискавки - це захист від прямого фізичного впливу. Але набагато важливіше захистити інвертори і контролери від вторинних наслідків ударів блискавок. При непрямому попаданні блискавки наводяться струми, які можуть досягати дуже високого значення. Крім того, гроза може стати причиною стрибків напруги через наведених струмів або прямого попадання блискавки в лінію електропередачі. Виникаючі імпульсні перенапруги можуть стати причиною виходу з ладу інверторів.

Якщо пряме попадання блискавки в сонячну панель може привести до виходу з ладу одного елемента станції і до деякого зниження обсягів генерації, то вихід з ладу інвертора може позбавити працездатності всю станцію (або її значної частини). В результаті фінансові втрати пов'язані не тільки з необхідністю заміни або ремонту інвертора, а й з тим, що весь цей час сонячна електростанція буде простоювати, не реалізуючи електроенергію за зеленим тарифом. Втрати можуть бути досить значними, адже демонтаж інвертора, відправка його на ремонт (в деяких випадках - за кордон), безпосередньо ремонт і встановлення обладнання на місце можуть тривати до 2 місяців. І весь цей час станція буде простоювати, при цьому фінансові втрати будуть тим відчутніше, адже період гроз припадає на літній час - найбільш продуктивний в плані генерації «сонячної» електроенергії.

Для захисту від негативного впливу імпульсних перенапруг в основних місцях встановлюють пристрої захисту від імпульсних перенапруг (ПЗІП):

вхід в інвертор з боку сонячних батарей - захист по постійному струму
на виході з інвертора - захист по змінному струмі
на вводі в головний розподільний щит, якщо система підключена в загальній енергосистемі

Кабельні траси і заземлення

Монтаж заземлення - ще один важливий фактор забезпечення захисту сонячної електростанції. Для мережевих станцій, встановлених під відкритим небом, глибинні заземлювачі з глибиною до кордону промерзання ґрунту, виявляються неефективними. Для промислових СЕС необхідний заземлюючий контур з опором менше 10Ом (вимірювання повинні проводитися при низькій частоті). Тому для створення системи заземлення краще використовувати осередки контуру в межах від 20х20м до 40х40 м. Крім того, обов'язково потрібно з'єднати між собою всі металеві несучі опори і каркаси.

При створенні системи заземлення необхідно використовувати оцинковані або вироби з нержавіючої сталі, які відповідають міжнародним стандартам, що призначені саме для зовнішнього монтажу. Використання «чорної» сталі не рекомендується, так як вже через 5-7 років, через пошкодження корозією, параметри заземлення не відповідатимуть необхідним вимогам.

Окремої уваги потребують прокладка і захист кабельних трас, адже на відміну від інших елементів, наприклад, сонячних батарей, для їх заміни доведеться виконати великий обсяг трудомістких земляних робіт.

Система блискавкозахисту сонячної електростанції

До складу системи блискавкозахисту сонячної промислової електростанції, встановленої на відкритому майданчику, входять:

зовнішня система блискавкозахисту - дозволяє захистити об'єкт від руйнування при прямому влучанні блискавки
генераторна коробка з встановленим розрядником, який захищає сонячну електростанцію по постійній напрузі - захищає інвертор і сонячні панелі по стороні постійного струму від прямих і індукованих грозових перенапруг
розрядник, що оберігає шини передачі даних (якщо вони передбачені проектом)
розрядник, який захищає від перенапруги по лінії змінної (АС) напруги - захищає інвертор від прямих, комутаційних і індукованих грозових напруг
шина, що урівноважує потенціали
система громовідводу до захисного заземлення
система прокладки проводів і кабелів

Дахові сонячні електростанції великої потужності - ще один перспективний напрям розвитку промислової сонячної енергетики, насамперед - за рахунок більш високої ставки зеленого тарифу. Але при цьому, щоб мінімізувати ризики установки сонячної електростанції, при проведенні страхування обладнання, генеруючі установки потужності більше 10 кВт повинні відповідати вимогам ІІІ класу блискавкозахисту.

Система блискавкозахисту промислової дахової сонячної електростанція повинна включати:

зовнішня система блискавкозахисту (вона може бути поєднана з системою блискавкозахисту будівлі)
генераторна коробка з встановленим розрядником, який захищає сонячну електростанцію по постійній напрузі
розрядник, що оберігає шини передачі даних
розрядник, який захищає від перенапруги по лінії змінного (АС) напруги
шина, урівноважує потенціали
система громовідводу до захисного заземлення
система прокладки проводів і кабелів
будівельні заходи пожежозахисту
монтажні рішення

Число приватних сонячних електростанцій в Україні стрімко збільшується. Правильний вибір і монтаж електропроводки, захист від вторинних перенапруг і блискавкозахист забезпечать стабільність і безпеку роботи фотоелектричної системи.

Комплект системи захисту від блискавки для приватної сонячної електростанції в цілому за складом нічим не відрізняється від системи блискавкозахисту для промислової СЕС. При цьому для економії зовнішня система блискавкозахисту практично завжди поєднується з системою блискавкозахисту будинку.

Крім безпосередньо встановлення системи захисту, необхідно періодично, під час проведення технічного обслуговування сонячної електростанції, перевіряти справність її елементів. Рекомендується проводити випробування ПЗІП не менше 1 разу на рік. Якщо ПЗІП виявиться несправний, його змінюють і контроль проводиться повторно.

Навіщо потрібен захист на сонячну станцію

Комментарии

Недавнее

Сотрудничество

Как нас найти