500 V-tól 1500 V-ig-hogyan fejlett DC öntött eset-megszakítók biztosítják a Modern Solar, az EV töltési és energia-tároló rendszereket

DC feszültség ugrásvédelmi problémák

2025 -ben szemtanúja voltam egy 200 MW -os napelemes asztalnak és aDC 500VAz öntött tok megszakítója dohányozni kezdett. A fényvilágítás során a húr feszültsége nulla alatti hőmérsékleten 580 V-ra nőtt. Ebben a pillanatban megdöbbent, hogy a hagyományos DC -védelmi berendezések hamarosan szembesülnek olyan veszélyekkel, amelyekkel még soha nem foglalkozott, mivel a Naprendszer feszültségszintje emelkedett. Az eredeti DC 500V ma DC 1000V lett, mint a fő. A legfrissebb a DC 1500 V még mindig az energiatároló alkalmazásokban, és minden feszültség -ugrás meghaladta a DC MCCB -k alapvető technológiai határait, amelyeket a feszültség -forradalom okozott. Mivel villamosmérnök vagyok, aki egy évtizedes szakértelemmel rendelkezik a napelemes EPC -ben, láttam, hogy ez a tendencia a védelmi berendezésekben serkenti a technológiai fejlődéseket, és megértem ennek az egyensúlynak a fontosságát a rendszer hatékonysága és a biztonsági megbízhatóság között.

A DC MCCB működési alapelvei és az AC MCCB -k kulcsfontosságú szempontokban különböznek egymástól

A DC MCCBS ugyanazon alapelveken működik, mint az AC MCCB -k. Az MCCB kulcsfontosságú működési elve az, hogy a kapcsoló kapcsolattartási pontjait gyorsan elválasztja, hogy rés legyen. Az AC megszakítókkal ellentétben, amelyekre az ív kihalása viszonylag egyszerű, a természetes áram csökkenéséből származó nulla keresztezés eredményeként, a DC MCCB-knek meg kell szakítaniuk a folyamatos áram áramlását. A fő különbség az ívkezelés módszere, mivel a DC ARC -k lágyabbak és nehezebb oltani. Mivel a Belső-Mongólia 2021-es projektjében a rendszer rosszul kiválasztott DC MCCB nem tudta megszakítani a 15 ka-os rövidzárlati áramot 1000 V DC-nél, nem tudtunk függni az AC egyenérték DC törési kapacitásának besorolásától. Az ív kihalási technológiája mágneses kiszivárgás formájában fordul elő. Például egy DC MCCB -ben a gázszigetelő gáz lehűl és izolálja az ívet a csomópont között, így sokkal megbízhatóbbá válik, mint a korábbi tervek.

Három feszültségszint -összehasonlítás: DC 500V, 1000 V, 1500 V

DC 500V rendszerek

A korai közüzemi napenergia-létesítmények munkáslorcsa,DC 500VA rendszerek bizonyított megbízhatóságot mutatnak, de hiányzik a karakterlánc -konfigurációs rugalmasság. Például, ha több 50 MW-os növényen dolgoztam Xinjiang-ban 2018-2020-ban, láttam, hogy a DC 500V MCCB-k, mint például a Schneider NSX sorozat, megbízható teljesítményt nyújtanak több párhuzamos karakterlánccal. Ennek eredményeként több mint 40 karakterláncot vett igénybe egy csomagban, amíg az üzem eléri a célteljesítményt.

DC 1000V rendszerek

A DC 1000V rendszerek már a nagyszabású napenergia-növények jelenlegi ipari szabványává váltak, és 8-12% -kal csökkentik a BOS-költségeket az 500 V-os értékhez képest. Az ABB TMAX XT sorozata és az Eaton Magnum DS MCCB-k az 1000 V-os alkalmazásokra válogatásunk, mivel rendelkezésre állnak 20 ka-ig.

DC 1500V rendszerek

A DC 1500V rendszerek csak megkezdődtek, és jelenleg az energiatárolásban és néhány nagyszabású napenergia-projektben használják őket. Ennek ellenére felhasználásuk továbbra is a hatékonysági határokat tolja. Jelenleg a tanúsított megoldások olyan prémium gyártóktól érhetők el, mint a Siemens 3VA sorozat és a Mitsubishi.

Tipikus alkalmazás forgatókönyvei

Napelemes tömb és húrvédelem

A kombináló dobozokban a DC MCCBS az első védelmi vonalként szolgál a túláram és a rövidzárlati hibák ellen. A Qinghai-i 2022-es projektjével azt is megtudtam, hogy a nagy magasságú installációk 3200 m magasságra szükség van a megfontolások levezetésére, mivel a szokásos 1000 V MCCB-knek 15% -ra volt szükségük, mivel a levegő csökkentett sűrűségű hőeloszlását.

EV töltés és sín tapadás

A gyors töltésű állomások 800 V DC-nél megkövetelikMCCBS gyors kerékpáros képességgel. A sanghaji töltési infrastruktúra -projekthez az MCCB -ket olyan mechanikus besorolásokkal határoztuk meg, amelyek több mint 20 000 műveletet kezelnek a gyakori terhelésváltás kezelése érdekében.

Energiatároló és adatközpont DC busz

Az akkumulátor energiatároló rendszerei gyakrabban működnek 1500 V DC -nél, hogy minimalizálják az átalakulási veszteségeket, például a CESI és a Huawei tárolórendszert az Egyesült Arab Emírségekben. Ennek következménye az MCCB védelmének az akkumulátorkezelő rendszerekkel való összehangolásának szükségessége; Ez bizonytalan egyensúly lehet, de számos közüzemi tárolási projekten keresztül csiszoltam megértésemet.

A kiválasztási kritériumokat és a valós esettanulmányokat a 4. táblázat tartalmazza.

Karbantartási ellenőrző lista

• Végezze el a termikus képalkotó megfigyelést a nagyáramú alkalmazásokhoz.
• Éves érintkezési ellenállás mérése.
• Negyedéves vizuális ellenőrzés az ívkövetéshez.
• Utazási tesztelés gyártó intervallumokonként.
• Csatlakozási nyomaték -ellenőrzés termikus kerékpározás után.

Vége: A biztonság és a digitalizálás jövője

Az 500 V -ról 1500 V -os DC rendszerek közötti elmozdulás sokkal több, mint egy egyszerű feszültség skálázás: ez a napelemek állandó hangsúlyát jelenti a hatékonyságra és a költségcsökkentésre. Ahogy a nagyobb feszültségekkel való munkára készülünk, a DC MCCB-knek az egyszerű védelmi mechanizmusokon túl kell érniük az intelligens rendszerkomponensekké, amelyek képesek valós idejű egészségi állapotot és prediktív karbantartási egészség biztosítására. A jövőben folyamatos együttműködést igényel a berendezésgyártók, a rendszerintegrátorok és a terepi alapú mérnökök, például a mi magunk között. Együtt biztosíthatjuk, hogy a nagyfeszültségű DC rendszerek keretének kibővített potenciálja biztonságosabb és fenntarthatóbb megújuló energiarendszerré váljon. A cél? Szilárd állapotú DC biztonság és 3000 V rendszerek. A feszültség felkelés fényesen ég, és így kell.