MUN HEAN VIỆT NAM

Để có được một hệ thống điện mặt trời hoàn chỉnh, từ các hệ thống nhỏ lắp trên mái nhà đến các nhà máy trên một diện tích khổng lồ, không hề đơn giản chút nào. Một dự án bao gồm việc lựa chọn chính xác tấm pin quang điện và các khía cạnh khác như cấu trúc cơ khí, tối ưu hệ thống dây dẫn (vị trí phù hợp cho từng thiết bị, kích thước của cáp, bảo vệ nội bộ và bảo vệ mạng lưới) cũng như bảo vệ chống sét trực tiếp, chống sét lan truyền và quá áp. Để đảm bảo chống sét cho hệ thống năng lượng mặt trời, Mun Hean đề xuất sử dụng thiết bị chống sét lan truyền (SPD) để bảo vệ toàn bộ hệ thống của bạn chỉ với chi phí chỉ bằng một phần cực nhỏ so với toàn bộ chi phí đầu tư của bạn. Trước khi nói về thiết bị chống sét lan cho hệ thống năng lượng mặt trời, chúng ta cần có hiểu biết tương đối về các tấm pin quang điện và hệ thống đấu nối. Những thông tin này sẽ giúp đơn vị thiết kế lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền (SPD) phù hợp. Nhà thiết kế cần quan tâm đến điện áp hở mạch cực đại của tấm quang điện hoặc một dải quang điện (một chuỗi các tấm quang điện nối tiếp với nhau).

Nối tiếp các tấm quang điện giúp tăng điện áp DC, sau đó sẽ được chỉnh lưu thành điện áp AC trong inverter. Các hệ thống quang điện lớn thường dùng mức 1000V DC. Điện áp mạch hở của tấm pin quang điện được xác định bởi nhiệt độ, cường độ ánh mặt trời chiếu lên tấm quang điện. Bức xạ càng lớn thì điện áp càng lớn nhưng nhiệt độ tăng thì điện áp cũng sẽ sụt.

Một yếu tố quan trọng khác cũng liên quan đến hệ thống chống sét đó là chống sét trực tiếp – cột chống sét. Theo tiêu chuẩn về chống sét EN 62305 Ed.2, Mục 1 đến 4 định nghĩa các loại rủi ro, nguy cơ, hệ thống chống sét, cấp chống sét và bán kính bảo vệ tương ứng. Bốn cấp bảo vệ (I đến IV) xác định thông số của tia sét và được xác định bởi cấp độ nguy cơ.

Theo nguyên tắc, sẽ có hai trường hợp xảy ra. Trường hợp đầu tiên yêu cầu bảo vệ một vật bởi hệ thống chống sét trực tiếp, nhưng bán kính bảo vệ (ví dụ như khoảng cách giữa mạng lưới kim chống sét và hệ thống quang điện) không thể đảm bảo được. Trong những tình huống này, ta cần đảm bảo liên kết điện giữa mạng lưới kim chống sét và hệ thống giá đỡ của tấm quang điện hoặc khung của tấm quang điện. Dòng điện xung sét (dòng xung 10/350 μs) có khả năng đi vào mạch DCl do đó cần lắp đặt một thiết bị chống sét lan truyền Type 1. Mun Hean đề xuất một giải pháp phù hợp hơn với thiết bị chống sét lan truyền kết hợp Type 1+2 SPC PV hoặc PIVM PV, thiết bị được thiết kế phù hợp cho cấp điện áp 600V, 800V và 1000V cho cả loại bao gồm hoặc không bao gồm bộ phát tín hiệu từ xa.Trong trường hợp thứ hai, không cần sử dụng hệ thống chống sét trực tiếp hoặc bán kính bảo vệ được duy trì. Trong trường hợp này, vì dòng sét không thể đi vào mạch DC và ta chỉ cần xét tới quá áp cảm ứng (dòng xung 8/20 μs) nên chỉ cần thiết bị chống sét lan truyền Type 2 là đủ, ví dụ như Hakel PIIIM PV, được thiết kế phù hợp với cấp điện áp 600V, 800V và 1000V cho cả loại bao gồm hoặc không bao gồm bộ phát tín hiệu từ xa.

Khi nói về thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống năng lượng mặt trời, ta phải xét đến phía AC cũng như đường truyền dữ liệu và thông tin thường được dùng trong các trạm quang điện/hệ thống năng lượng mặt trời hiện đại. Sét cũng đe dọa hệ thống năng lượng mặt trời từ phía mạng AC (phân phối). Ở phía AC, sự lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền cho nó sẽ rộng hơn và phụ thuộc vào tải. Mun Hean khuyên khách hàng sử dụng thiết bị Hakel SPC25 hiện đại, đây là loại chống sét lan truyền Type 1+2 trong vòng 5m từ vị trí lắp đặt. Thiết bị sử dụng kết hợp cả varistor và GDT. Chúng tôi cung cấp các loại chống sét lan truyền cho hệ thống đo đếm và quản lý cũng như đường dây tín hiệu, phù hợp cho việc lắp đặt tại các loại inverter thế hệ mới thường có giao tiếp cho phép giám sát hệ thống từ xa.

Với thiết bị HUF 003 được dùng để giám sát thông số ở phía AC để kiểm tra xem điện áp và tần số, và nếu các thông số trên vượt định mức, thiết bị sẽ ngắt trạm quang điện khỏi lưới. Thêm vào đó, nó cũng có relay thời gian có thể lập trình được điều chỉnh tùy theo tình trạng của lưới phân phối hoặc hệ thống truyền tải. Dù các thông số đang được theo dõi trở về bình thường, hệ thống quang điện vẫn duy trì tình trạng cách ly trong một khoảng thời gian đặt trước bởi người quản lý lưới.

Tham khảo ví dụ về ba hệ thống sau: một hệ thống năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà của một hộ gia đình, một trạm năng lượng mặt trời cỡ trung ở trên một tòa nhà văn phòng hoặc nhà máy và một nhà máy năng lượng mặt trời lớn.

CHỐNG SÉT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI HỘ GIA ĐÌNH

Như đã đề cập ở phần khái niệm chung về thiết bị chống sét lan truyền cho hệ thống quang điện, có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng tới việc lựa chọn thiết bị. Tất cả sản phẩm của Mun Hean cung cấp dùng cho hệ thống năng lượng mặt trời đều phù hợp với cấp điện áp DC 600V, 800V và 1000V. Cấp điện áp cần chọn phải dựa theo điện áp hở mạch cực đại được xác định bởi nhà sản xuất và cách lắp đặt kèm theo 15% dự phòng. Đối với hộ gia đình – một trạm quang điện nhỏ, chúng tôi khuyến cáo sử dụng dòng sản phẩm Hakel PIIIM PV ở phía DC (trong trường hợp nhà không có thiết bị chống sét trực tiếp hoặc khoảng cách giữa hệ thống chống sét trực tiếp và hệ thống quang điện không đổi), hoặc PIVM PV (nếu mạng lưới kim chống sét lắp gần…….). Vì PIVM PV là loại kết hợp Type 1+2 (bảo vệ một phần dòng sét và quá áp) và sự chênh lệch giá cả không quá lớn, sản phẩm này có thể được dùng cho cả hai trường hợp, do đó tránh được xác suất lỗi do con người nếu dự án không được giám sát kĩ càng.

Ở phía AC, chúng tôi khuyến cáo sử dụng một bộ Hakel PIV12,5 ở tủ tổng của nhà. Nếu inverter được đặt gần tủ tổng, phía AC sẽ được bảo vệ bởi thiết bị chống sét lan truyền của tủ tổng. Nhưng nếu inveter được đặt tại những nơi như phía dưới mái nhà, cần phải lắp đặt lặp lại thiết bị chống sét lan truyền Type 2, ví dụ như dòng ở tủ phân phối cạnh inverter. Tất cả các thiết bị chống sét lan truyền đã được đề cập cho hệ thống AC và DC đều có phiên bản xuất tín hiệu để theo dõi từ xa (DS).

Đối với đường dây điện thoại và dữ liệu, chúng tôi khuyến cáo lắp đặt thiết bị bảo vệ Hakel DTE trên thanh DIN rail có đầu vặn ốc hoặc dòng DTB với đầu vặn vít hoặc kết nối RJ45. Có thể sử dụng thiết bị DTB 485 cho thanh dẫn serial có gắn vít. Chúng tôi cũng cung cấp dòng Hakel HT-NET gắn DIN rail với đầu vặn vít hoặc kết nối RJ45.

CHỐNG SÉT CHO HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TÒA NHÀ HOẶC NHÀ MÁY

Những nguyên lý lựa chọn thiết bị chống sét lan truyền vẫn áp dụng bình thường cho hệ thống này. Nếu ta bỏ qua vấn đề quá áp, yếu tố quyết định vẫn là cách thiết kế mạng lưới chống sét trực tiếp. Mỗi tòa nhà văn phòng hoặc nhà máy đều sẽ trang bị hệ thống chống sét lan truyền bên ngoài. Một trạm quang điện lý tưởng cần được đặt trong vùng bảo vệ của hệ thống chống sét trực tiếp và duy trì được khoảng cách phóng điện tối thiểu giữa hệ thống chống sét trực tiếp và hệ thống quang điện (giữa tủ điện hoặc các cấu trúc giá đỡ). Nếu khoảng cách giữa kim thu sét lớn hơn khoảng cách phóng điện, chúng ta chỉ cần xét tới ảnh hưởng của quá áp cảm ứng và lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền Type 2, ví dụ như PIIIM PV. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn khuyến cáo lắp bộ kết hợp Type 1+2, để có thể bảo vệ một phần dòng sét cũng như quá áp. PIVM PV là một trong những loại có thể đáp ứng yêu cầu trên, là loại module có thể thay thế, nhưng khả năng tản sét kém hơn một chút so với SPV PV, với khả năng tản sét lớn hơn và phù hợp với các hệ thống công suất lớn. Nếu không thể đảm bảo khoảng cách phóng điện, cần đảm bảo liên kết điện giữa các bộ phận dẫn sét của hệ thống quang điện và chống sét trực tiếp trong bán kính phù hợp. Tất cả các thiết bị chống sét lan truyền trên được lắp đặt ở trong tủ phân phối phía DC trước khi đi vào inverter. Trong trường hợp hệ thống lớn có hệ thống cáp dài hoặc tập hợp nhiều đường cáp, cần thực hiện gắn thiết bị chống sét lan truyền lặp lại.

Chúng tôi khuyến cáo sử dụng loại Type 1+2 Hakel SPC25 cho tủ tổng của tòa nhà ở đầu vào đường dây AC. Thiết bị sử dụng các cặp varistor để nâng tính an toàn và có thể ngăn dòng xung 25kA/cực. Trong hầu hết các trường hợp, inverter được lắp đăt ở tủ chính, do đó, sẽ cần thiết để lắp một thiết bị chống sét lan truyền ở tủ DB phía sau ngõ ra AC. Tại đây, chúng a có thể lắp lặp lại SPD type 1+2 như PIV12.5, hoặc SPD type 2 như PIIIM.

CHỐNG SÉT CHO NHÀ MÁY NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Hệ thống chống sét trực tiếp thường không được lắp đặt cho nhà máy quang điện lớn. Do đó, người ta thường dùng SPD type 2, ngược lại nếu nhà máy quang điện có lắp hệ thống chống sét trực tiếp, chúng tôi khuyên dùng loại SPD type 1+2 để bảo vệ inverter. Nhà máy quang điện lớn là sự phối hợp của bộ inverter trung tâm có ngõ ra hàng trăm kW hoặc những hệ thống phi tập trung với lượng lớn các inverter nhỏ. Chiều dài cáp là rất quan trọng không chỉ để giảm tổn thất, mà còn để tối ưu hóa việc chống sét lan truyền. Trong trường hợp bộ inverter trung tâm, cáp DC từ chuỗi riêng lẽ được nối với dây tập trung từ các phần tử nhỏ về inverter trung tâm. Bởi vì chiều dài của cáp, mà có thể có hàng trăm mét trong nhà máy, và xuất hiện nguy cơ sét đánh trực tiếp tại dây trung tâm hoặc sét đánh trực tiếp vào tấm pin năng lượng mặt trời. Thật cần thiết để lắp chống sét cho hệ thống năng lượng mặt trời loại type 1 hoặc type 1+2 tại tất cả dây tập trung ngay cả trước bộ inverter trung tâm. Mun Hean đề xuất sử dụng Hakel SPC PV với khả năng chống xung divert lớn. Trong trường hợp hệ thống phi tập trung, 1 SPD nên được lắp đặt trước mỗi ngõ vào của inverter. Chúng ta có thể lắp bảo vệ lặp lại SPC PV.Trong cả 2 trường hợp, chúng ta đừng quên nối đẳng thế các phần tử kim loại với tổ nối đất tập trung.

Đối với phần AC trong nhà máy quang điện, phía sau ngõ ra từ inverter trung tâm, chúng tôi đề xuất dùng Hakel SPC25. Thiết bị này có khả năng xả xung sét đến 25kA/cực. Trong trường hợp hệ thống phi tập trung, cần thiết lắp đặt SPD (như SPC25) phía sau ngõ ra của inverter và bảo vệ lặp lại như đã nói ở các hệ thống trước. Đường dây AC ở ngõ ra của bộ inverter trung tâm hoặc tủ phân phối AC chính thường ở gần trạm biến áp để chuyển sang điện áp cao hơn và nối với đường dây truyền tải trên không. Do đó, nó có nguy cơ cao bị sét đánh trực tiếp. Chúng ta phải lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền type 1 tại trạm biến áp. Mun Hean đề xuất sử dụng Hakel HS50-50. Đây là SPD cấu tạo bằng Spark-gap, có thể chịu được xung sét divert 50kA/cực.