1. Begrijp eerst waarom het fotovoltaïsche systeem niet goed functioneert
Meerdere risico's van langdurige blootstelling-van fotovoltaïsche modules aan de buitenlucht:
Hot spot-effect: Wanneer een cel wordt belemmerd, beschadigd of verouderd, genereert deze niet langer elektriciteit, maar wordt hij een weerstand, die elektriciteit verbruikt die door andere cellen wordt opgewekt. De temperatuur in het gebied kan plotseling oplopen tot honderden graden Celsius, genoeg om panelen terug te verbranden en zelfs componenten te ontsteken.
Interne kortsluiting in de draad: veroudering van de kabelisolatie, binnendringen van water in de naad, virtuele verbinding van de connector, enz., Kan kortsluiting veroorzaken en onmiddellijk vele tientallen keren de normale werkstroomfoutstroom produceren.
Tegenstroom: Wanneer een string stopt vanwege een fout, keert de stroom van andere normale strings terug via de foutstring, waardoor secundaire schade ontstaat.
vermogenshalfgeleiderapparaten zoals IGBT in omvormers zijn uiterst geavanceerd. Zodra de DC-stroom uit de hand loopt, kan deze binnen milliseconden permanent beschadigd raken en kan de hele omvormer buiten gebruik worden gesteld.
De hele missie van een fotovoltaïsche zekering is om het circuit volledig af te sluiten in de eerste milliseconden na een ramp.
2. Beveiligingsmechanisme voor fotovoltaïsche componenten
Bescherming 1: Isoleer hete plekken tegen verbranding.
Wanneer een bepaalde batterij een hotspot ervaart, neemt de foutstroom snel toe langs het stringcircuit. Wanneer de stroom een ingestelde drempel overschrijdt, smelt de zekering snel, waardoor de gehele defecte lijn volledig van het systeem wordt geïsoleerd. Andere normale snaren blijven onaangetast en blijven elektriciteit opwekken. Als er geen zekering is, zal de aanhoudend hoge stroom die door de warmtebron wordt gegenereerd, langs de kabel lopen, waardoor niet alleen defecte componenten worden verbrand, maar mogelijk ook aangrenzende componenten worden aangetast.
Beveiliging 2: Sluit de stroom kort- af om te voorkomen dat de kabel vlam vat.
Wanneer er een seriekortsluiting optreedt, kan de kortsluitstroom meer dan tien keer de normale werkstroom bereiken. Als de zekering niet op tijd wordt doorgeknipt, raakt de kabel oververhit, smelt de isolatie en ontbrandt zelfs het omringende materiaal in korte tijd. De millisecondenreactie van de zekering kan een brand bij de bron voorkomen door het circuit af te sluiten voordat de kabeltemperatuur tot een gevaarlijke waarde stijgt.
Bescherming 3: Voorkom reflux.
Wanneer een string door een zekering wordt losgekoppeld van het netwerk, vloeit de stroom van andere normale strings niet terug naar de betreffende tak. Dit lijkt een "neveneffect" van zekeringen te zijn, maar is in feite een uiterst belangrijke vorm van bescherming-het zorgt ervoor dat fouten tot een minimum worden beperkt en zich niet vermenigvuldigen of uitbreiden.
3. Beveiligingsmechanisme van omvormers
Bescherming 1: Dienen als de 'laatste verdedigingslinie' voor omvormers.
Hoewel de omvormer zelf de functie van overstroombeveiliging heeft, zijn de reactiesnelheid en het uitschakelvermogen beperkt. Wanneer zich een ernstige kortsluiting voordoet aan de DC-zijde, stijgt de foutstroom snel en is het mogelijk dat de IGBT is doorgebrand voordat het elektronische beveiligingscircuit van de omvormer wordt geactiveerd. De puur fysieke smeltmechanisme-omvormer is niet afhankelijk van enig elektronisch signaal, heeft een hoge reactiesnelheid en een sterk breukvermogen, en is een onvervangbare hardware--bescherming op niveau voor de DC-ingangsterminal van de omvormer.
Bescherming 2: Beperk uitvalvermogen en verminder schade.
Zelfs bij een storing kan de snelle zekering van de zekering de duur van de foutstroom aanzienlijk verkorten. Hoe korter de stroomduur, hoe minder energie er vrijkomt bij de omvormer en hoe minder impact er is op het stroomapparaat. In veel gevallen is het omdat de zekering het circuit in milliseconden onderbreekt, dat de omvormer kan "overleven" door simpelweg de zekering te vervangen om weer aan het werk te gaan, in plaats van het hele apparaat te vervangen.
Bescherming 3: Zorg voor nauwkeurige isolatie van foutvertakkingen om de algehele werking van het systeem te garanderen
Als in een systeem waarbij meerdere strings parallel aan dezelfde omvormer staan, één string uitvalt zonder een zekering, wordt de DC-ingang van de gehele omvormer beïnvloed, wat een beschermende uitschakeling van de omvormer kan veroorzaken en ervoor kan zorgen dat alle strings stoppen met het opwekken van elektriciteit. Met cascadezekeringen worden alleen de defecte takken afgesneden en blijft de resterende normale serie de omvormer van stroom voorzien, waardoor het verlies aan stroomopwekking van het systeem wordt geminimaliseerd.
4, Volledige logische keten van zekeringbeschermingsacties
Bij een storing verloopt het gehele beschermingsproces als volgt:
De eerste is de stroomafwijking veroorzaakt door kortsluiting, terugstroming van de hotspot, overbelasting, enz.
De tweede stap is het snel verhogen van de stroom, en wanneer de stroom de nominale stroom van de zekering bereikt, begint de binnenkant van de smelt te verwarmen en te smelten.
De derde stap is het volledig smelten van de smelt, waarbij het circuit in milliseconden tot tientallen milliseconden wordt afgesloten.
Stap vier: reset de foutstroom naar nul en bescherm alle componenten, kabels en omvormers tegen gevaar.
Stap vijf: operators en onderhoudspersoneel lokaliseren en vervangen de zekering om de normale werking van het systeem te herstellen.
Het proces vereist geen externe voeding, is onafhankelijk van stuursignalen, wordt niet beïnvloed door softwarelogica en is de puurste en meest betrouwbare beveiligingsmethode.
5. Waarom kunnen zekeringen niet volledig worden vervangen door elektronische beveiliging?
Velen vragen zich misschien af: heeft de omvormer niet al een elektronische overstroombeveiliging? Waarom hebben we zekeringen nodig?
De reden hiervoor is dat elektronische beveiliging een soort 'zachte beveiliging' is, die afhankelijk is van sensordetectie, controlechipbeoordeling en IGBT-uitschakeling. Als een van de links op deze link problemen ondervindt, kan de beveiliging falen. Een zekering is een 'harde beveiliging' die alleen de grootte van de stroom herkent, en wanneer deze arriveert, smelt deze niet, heeft geen tussenliggende schakels, functioneert niet slecht, beoordeelt niet verkeerd en vereist geen onderhoud of kalibratie.
'Zachte/harde combinatie' is de veiligste oplossing in een omgeving met hoge- spanning, hoge- stroom en hoge- foutenergie aan de PV DC-kant: elektronische beveiliging is verantwoordelijk voor dagelijkse overbelasting en kleine afwijkingen, terwijl zekeringen verantwoordelijk zijn voor de meest extreme kortsluiting- en hoge- storingen. De twee zijn complementair en onmisbaar.
