Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) là một thành phần nhỏ trong hệ thống điện mặt trời, chúng quyết định đến sự an toàn và tuổi thọ của hệ thống nhưng lại rất dễ dàng bị bỏ qua bởi khi thực hiện các dự án điện năng lượng dân dụng/thương mại.

Mọi người thường chú trọng nhất đến tấm pin, bộ chuyển đổi inverter, pin lưu trữ và hiệu quả của hệ thống điện mặt trời.

Nhiều người bỏ qua thiết bị chống sét lan truyền để tiết kiệm tiền, nhưng lại gặp phải các vấn đề như cháy bộ biến tần, ngắt kết nối hệ thống quản lý pin (BMS) và tắt máy đột ngột khi bị sét đánh hoặc gặp sự cố lưới điện.

Chi phí sửa chữa vượt xa số tiền tiết kiệm được từ việc mua phụ tùng thay thế.

Hôm nay, chúng ta sẽ sử dụng kinh nghiệm kỹ thuật thực tiễn để giải thích thiết bị chống sét lan truyền là gì, liệu hệ thống điện mặt trời có cần thiết hay không, và các vị trí lắp đặt quan trọng, giúp bạn tránh được tất cả những hiểu lầm phổ biến về chống sét.

I. Bộ chống sét lan truyền là gì? Là một “lớp bảo vệ điện áp cao tạm thời” cho hệ thống điện mặt trời

Nói một cách đơn giản, thiết bị chống sét lan truyền (còn được gọi là thiết bị chống sét hoặc thiết bị bảo vệ chống xung điện) là một thiết bị bảo vệ thiết bị điện khỏi hiện tượng quá áp tức thời.

Trong sử dụng điện hàng ngày, sét đánh trong giông bão, việc chuyển mạch lưới điện và việc khởi động/tắt các thiết bị công suất cao đều có thể tạo ra các xung điện áp cao tức thời, được gọi là “tăng áp đột ngột”.

Các điện áp cao này tồn tại trong thời gian cực ngắn nhưng có tác động rất lớn, đủ để làm hỏng các bảng mạch chính xác và làm cháy các mô-đun thiết bị.

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

Bộ chống sét lan truyền thường ở trạng thái cách điện và không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống điện năng lượng mặt trời.

Khi phát hiện dòng điện đột biến quá mức trên đường dây, nó sẽ nhanh chóng dẫn điện trong vòng vài nano giây, chuyển hướng dòng điện đột biến xuống đất để xả, đồng thời giữ điện áp ở mức an toàn cho phép của thiết bị, từ đó bảo vệ an toàn cho thiết bị.

Trong lĩnh vực kỹ thuật, người ta thường sử dụng ba cấp độ bảo vệ, với sự phân chia các cấp rõ ràng:

Cấp 1 T1: Chống sét đánh trực tiếp và dòng điện cao, đóng vai trò là lớp bảo vệ đầu tiên cho toàn bộ đường dây điện vào;

Cấp độ 2 T2: Mô hình chính được sử dụng phổ biến nhất, dùng để chặn các xung điện do sét đánh và các xung điện trong lưới điện gây ra;

Cấp độ 3 T3: Bảo vệ chính xác, bảo vệ các thiết bị điện áp thấp có độ chính xác cao như thiết bị thông tin liên lạc và giám sát.

II. Hệ thống điện mặt trời không sử dụng các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) được không? Câu trả lời: Hoàn toàn không.

Nhiều dự án điện mặt trời quy mô nhỏ bỏ qua việc bảo vệ chống sét lan truyền để cắt giảm chi phí, đây là một trường hợp điển hình của việc “cố gắng tiết kiệm một chút tiền nhưng lại chịu tổn thất lớn”.

Từ góc độ quy định: Theo &#8220. Quy chuẩn thiết kế chống sét cho các công trình xây dựng&#8221. Và &#8220. Yêu cầu kỹ thuật về chống sét và nối đất cho các trạm điện mặt trời&#8221.

, Các hệ thống điện mặt trời gia đình, công nghiệp và thương mại, cũng như các trạm điện mặt trời quy mô lớn phải được trang bị hệ thống chống sét lan truyền phân cấp cho các mạch điện xoay chiều/một chiều và các mạch truyền tín hiệu.

Đây là yêu cầu bắt buộc để dự án được chấp thuận và kết nối lưới điện đạt tiêu chuẩn.

Từ góc độ vận hành thực tế: các hệ thống điện năng lượng mặt trời chủ yếu hoạt động trên điện áp DC cao 150V~1500V, và thiết bị thường được lắp đặt ngoài trời với khoảng cách kéo dây dài, khiến chúng rất dễ bị ảnh hưởng bởi điện áp sét đánh.

Hơn nữa, các mô-đun pin lưu trữ, bộ chuyển đổi inverter và bo mạch chủ BMS đều là các thiết bị điện tử công suất có độ chính xác cao với dung sai điện áp cực thấp.

Một tác động xung điện không được bảo vệ có thể gây ra hư hỏng không thể khắc phục, và trong trường hợp nghiêm trọng, thậm chí có thể dẫn đến hiện tượng quá nhiệt pin, tạo ra nguy cơ mất an toàn.

Tóm lại: thiết bị chống sét lan truyền SPD không phải là phụ kiện tùy chọn, mà là thiết bị an toàn tiêu chuẩn cho hệ thống điện mặt trời. Không được phép bỏ qua thiết bị này trong bất kỳ dự án điện mặt trời nào, bất kể quy mô lớn hay nhỏ.

III. Vị trí lắp đặt chính xác cho thiết bị chống sét lan truyền (SPD) trong hệ thống điện mặt trời

Nhiều dự án bị sét đánh không phải vì hệ thống bảo vệ không được lắp đặt, mà vì nó được lắp đặt sai vị trí hoặc sai kiểu máy, dẫn đến hệ thống bảo vệ hoàn toàn không hoạt động. Có ba vị trí lắp đặt chính; chỉ cần ứng dụng chúng trong quá trình thi công.

1. Phía kết nối lưới điện xoay chiều: Tuyến phòng thủ đầu tiên của hệ thống.

Vị trí lắp đặt: Đầu nối đường dây vào của tủ phân phối nối lưới và tủ đường dây ra điện áp thấp của trạm biến áp.

Mẫu sản phẩm được đề xuất: Bộ chống sét lan truyền AC T1+T2, bảo vệ ba pha bốn dây toàn cực.

Nó chủ yếu được sử dụng để chống lại xung điện do sét đánh và quá áp khi đóng mạch ở phía lưới điện, bảo vệ cổng AC của máy biến áp và toàn bộ hệ thống phân phối điện AC, cũng như cách ly các xung điện áp từ lưới điện bên ngoài.

2. Phía DC: Bảo vệ lõi cho hệ thống điện mặt trời (Ưu tiên hàng đầu)

Mạch điện một chiều (DC) là cốt lõi của hệ thống điện mặt trời và cũng là khu vực có tỷ lệ xung điện và hư hỏng cao nhất. Nó được triển khai ở hai vị trí:

  • Các xung điện do sét đánh trên các chuỗi mô-đun PV và cáp tủ kết nối sẽ đến các cực DC của biến tần trước tiên — đôi khi lên đến hàng kilovolt. Nếu không có thiết bị chống sét lan truyền DC giữa chuỗi tấm pin và biến tần, mạch điện tử công suất phía DC của inverter sẽ không được bảo vệ.
  • Đầu ra DC của pin lưu trữ: cần có sự bảo vệ để ngăn dòng điện ngược gây hư hại cho bo mạch thu thập dữ liệu BMS và các cell pin;

Lưu ý quan trọng: Phải sử dụng thiết bị chống sét lan truyền DC chuyên dụng trong mạch DC. Tuyệt đối không được trộn lẫn thiết bị chống sét lan truyền AC và DC, nếu không sẽ gây hỏng trực tiếp hoặc thậm chí dẫn đến trục trặc.

  1. Phía tín hiệu điện áp thấp: Chi tiết dễ bị bỏ qua nhất

Vị trí lắp đặt: Cáp truyền thông BMS, bus 485, Ethernet, khối đấu nối cảm biến môi trường.

Sét đánh không chỉ ảnh hưởng đến điện cao áp mà còn gây nhiễu tín hiệu điện hạ áp, dẫn đến trục trặc trong giao tiếp, cảnh báo sai về chênh lệch điện áp pin, sự cố ở hệ thống phụ trợ và tắt hệ thống không rõ nguyên nhân.

Mặc dù dường như không gây hư hại phần cứng, nhưng nó thường xuyên làm gián đoạn hoạt động bình thường của hệ thống điện mặt trời và là nguyên nhân chính gây ra các vấn đề bảo trì thường xuyên.

IV. Lắp đặt sai sẽ lãng phí thời gian; hãy chắc chắn tránh điều này.

  1. Dây dẫn ngắn, thẳng và tiết diện lơn: Dây nối đất nên được giữ trong phạm vi 0,5 mét càng lớncàng tốt, không bị xoắn hoặc vòng vo, để đảm bảo xả nhanh dòng điện đột biến;
  2. Hệ thống nối đất đẳng thế tổng thể: Các giá đỡ pin, tủ và vỏ biến tầnđều được nối đất đồng đều, với điện trở nối đất được kiểm soát trong phạm vi 4Ω;
  3. Ghép nối bảo vệ đa cấp: Các thiết bị chống sét lan truyền (SPD) cấp một, cấp hai và cấp ba duy trì khoảng cách hợp lý và được ghép nối tốt về mặt năng lượng để ngăn ngừa các thiết bị phía sau bị hư hỏng và cháy.
  4. Bảo vệ toàn diện: Bộ phận phía trước của thiết bị chống sét lan truyền phải được trang bị cầu chì hoặc bộ ngắt mạch để ngắt nguồn kịp thời khi thiết bị bị lão hóa và ngắn mạch, từ đó loại bỏ nguy cơ cháy nổ.

Phần kết luận

Việc vận hành, bảo trì và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện mặt trời không bao giờ phụ thuộc vào “may mắn”. Thiết bị chống sét lan truyền tuy không đắt tiền nhưng lại mang đến khả năng bảo vệ hiệu quả nhất về mặt chi phí.

Việc bỏ qua thiết bị chống sét lan truyền chỉ tiết kiệm được một khoản tiền nhỏ; tuy nhiên, trong trường hợp xảy ra xung điện, hậu quả có thể rất nghiêm trọng: hỏng hóc thiết bị, mất thời gian hoạt động và nguy hiểm về an toàn.

Việc cấu hình đúng cách và lắp đặt chính xác các thiết bị chống sét lan truyền không chỉ là yêu cầu cơ bản để được chấp thuận kết nối lưới điện, mà còn là sự đảm bảo quan trọng cho hoạt động ổn định và an toàn lâu dài của hệ thống điện mặt trời.

 

Đánh giá

0 0 đánh giá
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Cũ nhất
Mới nhất Được bỏ phiếu nhiều nhất
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x