تجزیه و تحلیل خطا و مدیریت جعبه ترکیبی فتوولتائیک

به عنوان یک جزء مهم از انرژی سبز مدرن، بهره برداری و نگهداری از نیروگاه های فتوولتائیک بسیار مهم است. به عنوان یک تجهیزات الکتریکی کلیدی در نیروگاه های فتوولتائیک، جعبه ترکیبی در بهره برداری و نگهداری روزانه از اهمیت بالایی برخوردار است.

توابع اساسی و ساختار جعبه ترکیب کننده PV

عملکرد اصلی یک جعبه ترکیب کننده فتوولتائیک جمع آوری انرژی الکتریکی DC از چندین رشته فتوولتائیک و انتقال ایمن آن به کابینت های توزیع DC بعدی یا اینورترها از طریق وسایل حفاظتی مانند قطع کننده مدار و صاعقه گیر است. ساختار آن معمولاً شامل پوسته جعبه، ترمینال ورودی DC، حفاظت در برابر صاعقه، قطع کننده مدار DC، واحد نظارت و پایانه های سیم کشی است.

شکل زیر یک نمودار شماتیک از ساختار داخلی جعبه ترکیب کننده است:

◆ پوسته جعبه:ساخته شده از فولاد ضد زنگ یا مواد پلاستیکی، دارای آب بندی خوب، مقاومت در برابر خوردگی و اتلاف حرارت است. سطح حفاظت معمولاً به IP65 می رسد که می تواند به طور موثری از ورود گرد و غبار و رطوبت جلوگیری کند.

◆ ترمینال ورودی DC:هر جعبه ترکیبی دارای چندین پورت ورودی است که مربوط به دریافت جریان از رشته های مختلف فتوولتائیک است. هر پورت مجهز به کانکتورهای MC4 یا ترمینال های سیم کشی اختصاصی برای اتصال آسان رشته می باشد.

◆ حفاظت در برابر صاعقه:صاعقه گیر ساخته شده، معمولاً یک محافظ برق (SPD) که به طور خاص برای فتوولتائیک طراحی شده است، برای جلوگیری از اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه و محافظت از سیستم در برابر آسیب صاعقه استفاده می شود.

◆ قطع کننده مدار DC:هر ترمینال ورودی مجهز به قطع کننده مدار DC برای محافظت در برابر جریان اضافه است. هنگامی که جریان غیرعادی (مانند اتصال کوتاه یا اضافه بار) تشخیص داده شود، مدار به طور خودکار قطع می شود تا از ایمنی ماژول ها و سیستم های فتوولتائیک محافظت شود.

◆ پایانه های سیم کشی:پایانه های سیم کشی با علامت های واضح در داخل برای پرسنل تعمیر و نگهداری برای بازرسی و عیب یابی مناسب هستند.

تجزیه و تحلیل خطای رایج و ساختار جعبه ترکیب کننده PV

◆ تجزیه و تحلیل پدیده قطع مکرر کلیدهای مدار

ردیابی علت ریشه: این پدیده ممکن است به دلیل اتصالات اتصال کوتاه بین رشته ها، آسیب فیزیکی به ماژول های فتوولتائیک، عملکرد نادرست در طول سیم کشی، یا قرار گرفتن سیستم در معرض بارهای خارج از محدوده طراحی آن باشد.

راهنمای پردازش: اولین گام این است که مدار ورودی آسیب دیده را جدا کنید و سپس از یک مولتی متر برای اندازه گیری دقیق ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه رشته فتوولتائیک مربوطه استفاده کنید تا به طور دقیق قطعه غیرعادی را تعیین کنید. اگر در بازرسی اولیه مشکل آشکاری مشاهده نشد، لازم است کابل های اتصال را به دقت بررسی کنید تا مطمئن شوید که آسیب عایق ناشی از کهنگی، سایش یا عوامل خارجی است که ممکن است منجر به خطای اتصال به زمین شود. در نهایت، ارزیابی خود قطع کننده مدار، از جمله اینکه آیا جریان نامی، ولتاژ و سایر پارامترهای آن با الزامات سیستم مطابقت دارد یا خیر، قابل چشم پوشی نیست. در صورت لزوم، تعویض باید انجام شود تا از عملکرد پایدار سیستم اطمینان حاصل شود.

◆ استراتژی های پاسخ برای خرابی صاعقه گیر

دلیل خرابی: صاعقه گیرها به عنوان یک تجهیزات کلیدی برای محافظت از سیستم در برابر صاعقه و اضافه ولتاژ، اغلب به دلیل برخورد مستقیم صاعقه یا اضافه ولتاژ داخلی سیستم از کار می افتند.

فرآیند: بررسی منظم وضعیت پنجره نشانگر یا چراغ LED صاعقه گیر وسیله موثری برای جلوگیری از خرابی است. هنگامی که پنجره نشانگر قرمز می شود یا نمایشگر را از دست می دهد، نشان می دهد که صاعقه گیر آسیب دیده است و برای جلوگیری از خطرات احتمالی ایمنی باید فوراً تعویض شود.

◆ راه حل مشکل دمای داخلی بالا در جعبه کامباین

تجزیه و تحلیل علت: دمای داخلی جعبه کمباین خیلی زیاد است، معمولاً به دلیل مسدود شدن اجسام خارجی سوراخ های اتلاف گرما، تجمع بیش از حد گرد و غبار در داخل جعبه یا گرم شدن بیش از حد عناصر گرمایشی ناشی از جریان زیاد.

راه حل: ابتدا لازم است سوراخ های تهویه و اتلاف حرارت جعبه ترکیب کننده را تمیز کنید تا از گردش هوای بدون مانع اطمینان حاصل شود. در همان زمان، گرد و غبار داخل جعبه را بررسی و حذف کنید تا مقاومت حرارتی کاهش یابد. اگر مشکل به طور اساسی حل نشده باشد، ممکن است اضافه کردن یک فن خنک کننده یا بهینه سازی طراحی عایق جعبه برای کاهش تأثیر محیط خارجی بر دمای داخل جعبه در نظر گرفته شود. علاوه بر این، لازم است منبع جریان بیش از حد را ردیابی کرد و اجزای مرتبط را تنظیم یا تعمیر کرد تا اطمینان حاصل شود که جریان سیستم در محدوده ایمن قرار دارد.

◆ رسیدگی به مشکل گرمای بیش از حد اتصال کابل

تجزیه و تحلیل دلیل: گرم شدن بیش از حد اتصالات کابل عمدتاً به دلیل تماس ضعیف است که باعث افزایش مقاومت تماس و ایجاد مقدار زیادی گرما می شود.

پیشنهاد برای جابجایی: از یک تصویرگر حرارتی مادون قرمز برای نظارت منظم دمای اتصالات کابل در داخل و خارج جعبه ترکیب کننده استفاده کنید. به محض یافتن نقاط غیرعادی دمای بالا، مدارهای مربوطه باید فوراً برای جلوگیری از حوادث آتش سوزی قطع شوند. در همان زمان، وضعیت بست اتصال بیش از حد گرم شده را بررسی کنید و در صورت لزوم، اتصال را دوباره بسازید یا قطعات آسیب دیده را جایگزین کنید تا از تماس و هدایت خوب اتصال اطمینان حاصل کنید.

ساختار پیشگیری و نگهداری از خطا برای جعبه ترکیب کننده PV

◆ طرح بازرسی منظم

یک برنامه بازرسی دقیق، از جمله بررسی های ایمنی الکتریکی، تمیز کردن و نگهداری، تست عملکرد و غیره تهیه کنید تا اطمینان حاصل کنید که همه جنبه ها مطابق برنامه اجرا می شوند.

◆ تنظیم سازگاری محیطی

اقدامات مربوطه باید برای شرایط مختلف آب و هوایی مانند تقویت اقدامات ضد رطوبت و اتلاف گرما در مناطق با دمای بالا و باران، افزایش دفعات تمیز کردن در مناطق با طوفان شن بزرگ و کاهش انسداد و سایش انجام شود.

◆ مدیریت قطعات یدکی و موجودی

برای اطمینان از تعویض سریع در صورت خرابی و کاهش زمان خرابی، موجودی قطعات یدکی لازم، به ویژه قطعات آسیب پذیر مانند قطع کننده مدار، صاعقه گیر، کانکتورها و غیره را حفظ کنید.

◆ آموزش فنی و تبادل

تیم عملیات و تعمیر و نگهداری را سازماندهی کنید تا در آموزش های حرفه ای شرکت کنند، آخرین فن آوری های بهره برداری و نگهداری و موارد خطا را به اشتراک بگذارند، و سطح مهارت کلی و توانایی های واکنش اضطراری تیم را ارتقا دهند.

◆ بازرسی و تمیز کردن منظم

توصیه می شود بیرونی جعبه ترکیب کننده را هر سه ماه تا شش ماه تمیز کنید تا گرد و غبار و کثیفی از بین برود و سوراخ های اتلاف گرما بدون مانع نگه داشته شود. در همان زمان، آب بندی جعبه را بررسی کنید تا از عدم نفوذ بخار آب اطمینان حاصل کنید.

◆ تست عملکرد الکتریکی

حداقل یک بار در سال، یک آزمایش جامع عملکرد الکتریکی، شامل اندازه گیری ولتاژ و جریان هر مدار ورودی برای اطمینان از نرمال بودن آنها، بررسی وضعیت کار قطع کننده های مدار و صاعقه گیرها و اطمینان از پایداری اتصالات ماژول های ارتباطی انجام دهید.

◆ حفاظت در برابر صاعقه و تایید زمین

به طور منظم کارایی سیستم حفاظت در برابر صاعقه را بررسی کنید، نشانگر وضعیت صاعقه گیر را بررسی کنید و در صورت لزوم تست حفاظت در برابر صاعقه را انجام دهید. در عین حال، اطمینان حاصل کنید که تداوم اتصال زمین و مقاومت اتصال به زمین جعبه ترکیب کننده الزامات را برآورده می کند.