قطع کننده مدار خلاء فضای باز برای اتصال به شبکه انرژی های تجدیدپذیر

پروژه های انرژی های تجدیدپذیر مانند نیروگاه های فتوولتائیک و بادی در نهایت نیاز به اتصال برق تولید شده خود به سیستم قدرت گسترده تر دارند.

در آن مرحله، این پروژه دیگر فقط مربوط به ماژول های خورشیدی، اینورترها یا توربین های بادی نیست. سیستم اتصال به شبکه همچنین باید سوئیچینگ، حفاظت، جداسازی، اندازه گیری، کنترل و قطع خطا را کنترل کند.

کلیدهای مدار خلاء فضای باز می توانند نقش مهمی در این قسمت از سیستم داشته باشند.

در یک فیدر اتصال شبکه ولتاژ متوسط، VCB ممکن است نیاز به حمل جریان عملیاتی عادی، اجرای دستورات سوئیچینگ و قطع جریان خطا در زمانی که سیستم حفاظتی تشخیص می‌دهد که مدار باید قطع شود، لازم باشد.

با این حال، هیچ پیکربندی واحد «شکن مدار خورشیدی» وجود ندارد که بتوان آن را از یک پروژه انرژی تجدیدپذیر به پروژه دیگر کپی کرد.

حتی دو پروژه که هر دو به عنوان اتصال به شبکه فتوولتائیک 35 کیلو ولت توصیف می شوند ممکن است به قطع کننده های متفاوتی نیاز داشته باشند زیرا جریان نامی، سطح خطا، آرایش حفاظتی، محیط نصب و الزامات کنترل متفاوت است.

به همین دلیل است که انتخاب VCB باید با طراحی سیستم قدرت به جای برچسب پروژه شروع شود.

یک VCB در فضای باز چه نقشی در اتصال شبکه انرژی تجدیدپذیر دارد؟

یک نیروگاه انرژی تجدیدپذیر معمولاً از طریق مجموعه ای از مدارهای جمع آوری، ترانسفورماتورها، تجهیزات سوئیچینگ و پست ها به شبکه متصل می شود.

بسته به معماری پروژه، یک VCB در فضای باز ممکن است بر روی یک فیدر، در یک ایستگاه پست یا در نقطه سوئیچ دیگری بین سیستم تولید و شبکه برق نصب شود.

نقش آن در درجه اول الکتریکی است.

در طول عملکرد عادی، بریکر جریان مدار را حمل می کند و به دستورات سوئیچینگ برنامه ریزی شده پاسخ می دهد. هنگامی که سیستم حفاظتی شرایطی را تشخیص می دهد که نیاز به قطع اتصال دارد، بریکر فرمان Trip را دریافت کرده و جریان را قطع می کند.

این بدان معنی است که VCB نباید به عنوان یک محصول جدا شده در نظر گرفته شود.

عملکرد واقعی آن به نحوه هماهنگی آن با رله حفاظتی یا کنترل کننده هوشمند، CT و PT یا سایر دستگاه های سنجش، منبع تغذیه کمکی، مدارهای کنترل و شبکه بالادستی و پایین دستی بستگی دارد.

در پروژه اتصال به شبکه، این هماهنگی کامل مهمتر از خرید یک بریکر با ولتاژ صحیح نوشته شده روی پلاک است.

چرا یک پروژه 35 کیلوولت را نمی توان به تنهایی توسط ولتاژ انتخاب کرد؟

فرض کنید دو پروژه فتوولتائیک هر دو به یک سیستم 35 کیلو ولت متصل شوند.

به راحتی می توان فرض کرد که آنها باید از همان مدارشکن خلاء در فضای باز استفاده کنند.

اما این لزوما درست نیست.

یک پروژه ممکن است ظرفیت کارخانه بالاتری داشته باشد و بنابراین نیاز به جریان نامی متفاوتی داشته باشد. دیگری ممکن است در پستی قرار داشته باشد که جریان اتصال کوتاه احتمالی بیشتر باشد. پروژه سوم ممکن است به کنترل از راه دور و ارتباط با سیستم اتوماسیون دیسپچ یا پست نیاز داشته باشد.

شرایط محیطی همچنین می تواند پیکربندی نهایی را تغییر دهد.

یک پروژه 35 کیلوولت در یک منطقه مرسوم با ارتفاع کم با یک نصب 35 کیلوولت در یک فلات، در یک محیط صنعتی به شدت آلوده یا در یک منطقه با دمای زمستان بسیار پایین متفاوت است.

بنابراین '35 kV' فقط کلاس ولتاژ سیستم را به ما می گوید.

همه چیز مورد نیاز برای انتخاب شکن را به ما نمی گوید.

یک انتخاب کامل هنوز باید در نظر گرفته شود:

ولتاژ سیستم ← جریان نامی ← اتصال کوتاه ← سطح عایق ← طرح حفاظت ← کنترل و ارتباطات → محیط نصب

این توالی پایه بسیار مطمئن تری برای انتخاب تجهیزات می دهد.

جریان نامی باید از جریان برق واقعی پیروی کند

پروژه های انرژی تجدیدپذیر می توانند از نظر ظرفیت نصب شده و چیدمان فیدر بسیار متفاوت باشند.

به همین دلیل، جریان نامی بریکر باید با توجه به جریان واقعی که از فیدر یا خلیج انتظار می رود همراه با حاشیه طراحی پروژه و الزامات فنی قابل اجرا انتخاب شود.

انتخاب بزرگ‌ترین رتبه‌بندی فعلی مناسب نیست، صرفاً به این دلیل که عدد بزرگ‌تر ایمن‌تر به نظر می‌رسد.

قطع کننده ای که به طور قابل توجهی بزرگ است ممکن است هزینه را افزایش دهد و پیکربندی تجهیزات را بدون ایجاد ارزش معنادار برای پروژه تغییر دهد.

رویکرد بهتر این است که با طراحی الکتریکی پروژه شروع کنید و قبل از انتخاب جریان نامی، جریان عملیاتی مورد انتظار را تأیید کنید.

برای پروژه های EPC و ابزار، نمودار تک خطی معمولاً یکی از مفیدترین اسناد برای این بحث است.

ظرفیت قطع اتصال کوتاه یک نیاز جداگانه است

جریان نامی و جریان قطع اتصال کوتاه دو شرایط کاری بسیار متفاوت را توصیف می کنند.

جریان نامی مربوط به جریان پیوسته ای است که بریکر در طول کارکرد عادی حمل می کند.

جریان قطع اتصال کوتاه مربوط به جریان عیبی است که قطع کننده ممکن است لازم باشد قطع کند.

یک فیدر انرژی تجدیدپذیر ممکن است با جریان معمولی نسبتاً متوسطی کار کند در حالی که همچنان به شبکه ای با جریان خطای موجود بسیار بالاتر متصل است.

بنابراین، بریکر باید با توجه به سطح اتصال کوتاه محاسبه شده برای نقطه نصب واقعی انتخاب شود.

این امر به ویژه زمانی مهم است که یک پروژه انرژی تجدیدپذیر به یک پست برق موجود متصل شود.

سمت شبکه می تواند به طور قابل توجهی بر سطح خطای موجود تأثیر بگذارد، بنابراین شکن نباید تنها با توجه به ظرفیت تولید نیروگاه خورشیدی یا بادی انتخاب شود.

هماهنگی حفاظت تعیین می کند که VCB چه زمانی باید کار کند

قطع کننده مدار به طور مستقل تصمیم نمی گیرد که چه زمانی خاموش شود.

این تصمیم معمولاً از سیستم حفاظت گرفته می شود.

CT ها، PT ها یا سایر دستگاه های حسگر سیگنال های الکتریکی را ارائه می دهند. رله حفاظتی یا کنترلر هوشمند آن سیگنال ها را با توجه به تنظیمات پیکربندی شده ارزیابی می کند. در صورت رعایت ضوابط حفاظتی، یک فرمان سفر به شکن ارسال می شود.

سپس شکن وقفه فیزیکی را انجام می دهد.

این یک زنجیره عملیاتی کامل ایجاد می کند:

اندازه گیری → قضاوت حفاظتی → فرمان سفر → عملیات VCB → بازخورد وضعیت

اگر هر بخشی از آن زنجیره به درستی پیکربندی نشده باشد، سیستم اتصال به شبکه ممکن است آنطور که انتظار می رود عمل نکند حتی زمانی که خود شکن از نظر مکانیکی سالم باشد.

به همین دلیل است که انتخاب VCB برای پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر باید همراه با الزامات حفاظتی مورد بحث قرار گیرد نه اینکه به عنوان یک تصمیم خرید مستقل در نظر گرفته شود.

پیکربندی CT و PT باید با پروژه مطابقت داشته باشد

الزامات اندازه گیری و حفاظت از یک پروژه انرژی تجدیدپذیر به پروژه دیگر متفاوت است.

برخی از پروژه ها سیگنال های جریان و ولتاژ را از ترانسفورماتورهای ابزار جداگانه نصب شده در پست دریافت می کنند. برخی دیگر ممکن است بسته به طراحی تجهیزات از تنظیمات حسگر یکپارچه استفاده کنند.

سوال کلیدی این نیست که آیا شکن 'حسگرهای بیشتری' دارد یا خیر.

سوال مهم این است که آیا سیستم سنجش سیگنال های مورد نیاز طرح حفاظت، اندازه گیری و کنترل پروژه را فراهم می کند؟

به عنوان مثال، پروژه ممکن است به اطلاعات جاری برای حفاظت از اضافه جریان، اطلاعات ولتاژ برای نظارت یا منطق حفاظت و سیگنال های اضافی برای نظارت از راه دور نیاز داشته باشد.

این الزامات باید قبل از نهایی شدن پیکربندی شکن و کنترلر تأیید شوند.

کنترل از راه دور و ارتباطات اهمیت فزاینده ای دارند

بسیاری از نیروگاه های انرژی های تجدیدپذیر دور از شهرهای بزرگ قرار دارند یا با پرسنل محدودی در محل کار می کنند.

در نتیجه، نظارت و کنترل از راه دور اغلب بخش‌های مهمی از طراحی کلی پروژه هستند.

در صورت نیاز، یک VCB هوشمند در فضای باز را می توان برای کار با سیستم کنترل پروژه و ارائه اطلاعات وضعیت، آلارم ها و دستورات عملیاتی از طریق معماری ارتباطی مشخص شده پیکربندی کرد.

اما ارتباط هرگز نباید به عنوان یک ویژگی عمومی در نظر گرفته شود.

پروتکل، نقاط داده، مرجع کنترل از راه دور، مسئولیت رابط و الزامات امنیت سایبری باید در مرحله طراحی پروژه روشن شوند.

شکن توصیف شده به عنوان 'هوشمند' به طور خودکار با هر SCADA یا سیستم اتوماسیون سازگار نیست.

بنابراین برای پروژه های بین المللی EPC، الزامات ارتباطی باید قبل از تولید در مشخصات فنی گنجانده شود.

بستن مجدد خودکار همیشه پیش فرض درست نیست

بسته شدن مجدد خودکار به طور گسترده در شبکه های توزیع سربار استفاده می شود زیرا بسیاری از خطاها می توانند موقتی باشند.

با این حال، پروژه های اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر بسته به نوع فیدر، سیستم تولید، استراتژی حفاظت و نیازمندی های ابزار ممکن است فلسفه های عملیاتی متفاوتی داشته باشند.

بنابراین، بسته شدن مجدد خودکار نباید به سادگی فعال شود زیرا کنترلر از آن پشتیبانی می کند.

این پروژه ابتدا باید مشخص کند که آیا بسته شدن مجدد مجاز است یا خیر، تحت چه شرایطی می تواند کار کند و چگونه با سیستم تولید و حفاظت تاسیسات هماهنگ می شود.

برای برخی از پروژه ها، منطق کنترل متفاوتی ممکن است پس از سفرهای شکن مورد نیاز باشد.

این مثال دیگری از این است که چرا مجموعه عملکرد نهایی باید توسط پروژه به جای حداکثر تعداد ویژگی های کنترل کننده موجود هدایت شود.

محیط بیرون هنوز هم مهم است

پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر اغلب در جایی ساخته می‌شوند که منبع انرژی قوی‌ترین باشد تا جایی که محیط برای تجهیزات الکتریکی راحت‌تر باشد.

نیروگاه های خورشیدی ممکن است در مناطق خشک، غبارآلود یا در ارتفاعات زیاد واقع شوند. پروژه های بادی ممکن است در معرض باد شدید، دمای پایین یا محیط های ساحلی قرار گیرند.

بنابراین VCB فضای باز باید با توجه به شرایط واقعی سایت ارزیابی شود.

سطح عایق، نیاز خزش، حداقل و حداکثر دما، ارتفاع، آلودگی و خطر تراکم ممکن است بر پیکربندی محصول نهایی تأثیر بگذارد.

این همچنین مستقیماً به انتخاب VCB در ارتفاع بالا و آب و هوای سرد مرتبط است.

یک پروژه می تواند هم زمان یک برنامه کاربردی انرژی تجدیدپذیر و هم یک برنامه کاربردی ویژه محیطی باشد.

نصب و راه اندازی بخشی از فرآیند اتصال به شبکه است

حتی یک بریکر به درستی انتخاب شده هنوز باید به درستی نصب و راه اندازی شود.

در طول کار در محل، وضعیت تجهیزات، اتصالات اولیه، مدارهای کنترل، بازخورد وضعیت و رابط های حفاظتی باید مطابق با الزامات پروژه تأیید شود.

هدف از راه اندازی صرفاً تأیید باز و بسته شدن شکن نیست.

سوال مهمتر این است که آیا سیستم کامل به درستی رفتار می کند:

هنگامی که سیستم حفاظت فرمان سفر را صادر می کند، شکن پاسخ می دهد؟

آیا کنترلر بعد از آن وضعیت صحیح را دریافت می کند؟

آیا نشانه های محلی و راه دور موافق هستند؟

آیا عملکردهای حفاظتی و کنترلی با طرح تایید شده مطابقت دارد؟

این بررسی‌ها، تجهیزات را از یک محصول منفرد به بخشی از یک سیستم اتصال شبکه فعال تبدیل می‌کند.

تجربه پروژه اتصال به شبکه فتوولتائیک 35 کیلوولت DGG Power

DGG Power از یک فیدر اتصال به شبکه فتوولتائیک 35 کیلوولت مرتبط با یک پست 110 کیلوولت پشتیبانی می کند و یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا در فضای باز جدید را همراه با پشتیبانی نصب و راه اندازی فراهم می کند.

برای این نوع پروژه، تجهیزات تنها با پارامترهای محصول جداگانه آن ارزیابی نمی شود.

بریکر باید در سیستم پست موجود جا بیفتد، با الزامات حفاظت و کنترل پروژه هماهنگ شود و قبل از بهره برداری به درستی نصب و تأیید شود.

این نوع تجربه میدانی ارزشمند است زیرا اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر در نهایت یک کار مهندسی و یکپارچه سازی است.

تولید محصول تنها بخشی از فرآیند تحویل است.

انتخاب تجهیزات، تایید فنی، نصب، راه اندازی و هماهنگی پروژه همگی به نتیجه نهایی کمک می کنند.

قبل از درخواست قیمت چه اطلاعاتی باید ارائه شود؟

اگر پارامترهای کامل هنوز در دسترس نیستند، نمودار تک خطی، طرح حفاظتی و مشخصات فنی پروژه می تواند نقطه شروع مفیدی را ارائه دهد.

پشتیبانی برق DGG برای پروژه های اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر

DGG Power تجهیزات انتقال و توزیع فشار متوسط ​​و بالا را برای پست‌ها، سیستم‌های توزیع، زیرساخت‌ها و پروژه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر فراهم می‌کند.

برای کاربردهای VCB در فضای باز، DGG Power می تواند مشتریان را از مراحل فنی اولیه از طریق تحویل تجهیزات پشتیبانی کند.

بسته به محدوده پروژه، این ممکن است شامل انتخاب شکن، هماهنگی CT/PT، پیکربندی کنترلر، بررسی اسناد فنی، تست کارخانه، پشتیبانی FAT، هماهنگی نصب و راه اندازی باشد.

هدف صرفاً تامین یک قطع کننده با ولتاژ صحیح نیست.

این است که یک رابطه روشن بین:

شرایط شبکه → الزامات حفاظتی → پیکربندی شکن → تأیید کارخانه → راه اندازی سایت

برای پروژه های انرژی تجدیدپذیر، این رابطه کامل چیزی است که یک دستگاه سوئیچینگ را به بخشی از یک راه حل قابل اعتماد اتصال به شبکه تبدیل می کند.

سؤالات متداول: VCBهای فضای باز برای اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر

نتیجه گیری

انتخاب یک قطع کننده مدار خلاء در فضای باز برای پروژه اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر به چیزی بیش از انتخاب یک کلاس ولتاژ نیاز دارد.

بریکر باید با جریان عملیاتی واقعی، سطح اتصال کوتاه، الزامات عایق، طرح حفاظت، معماری کنترل و محیط سایت مطابقت داشته باشد.

مهمتر از آن، VCB باید به عنوان بخشی از سیستم کامل اتصال به شبکه در نظر گرفته شود.

زنجیره عملیاتی واقعی این است:

اندازه گیری → حفاظت → عملکرد شکن → بازخورد → کنترل شبکه

برای شرکت‌های برق، پیمانکاران EPC و توسعه‌دهندگان پروژه انرژی‌های تجدیدپذیر، برقراری ارتباط درست در مرحله طراحی و تدارکات می‌تواند آزمایش، راه‌اندازی و بهره‌برداری بعدی کارخانه را به‌طور قابل‌توجهی ساده‌تر کند.

اگر در حال انتخاب یک قطع کننده مدار خلاء فضای باز برای پروژه اتصال به شبکه فتوولتائیک، برق بادی یا انرژی تجدیدپذیر هستید، ولتاژ سیستم، جریان نامی، سطح اتصال کوتاه، طرح حفاظتی، الزامات CT/PT، نیازهای ارتباطی و مشخصات فنی را به DGG Power ارسال کنید. تیم ما می تواند به ارزیابی پیکربندی پروژه مناسب کمک کند.