Od 500 V do 1500 V-w jaki sposób zaawansowane wyłączniki obwodu formowanego DC zabezpieczają nowoczesne systemy słoneczne, ładowanie EV i systemy energetyczne

Problemy z ochroną napięcia DC

W 2025 r. Byłem świadkiem stolików roślin słonecznych o 200 MW iDC 500VFormowany wyłącznik obwodu zaczął palić. Po wyjściu na światło napięcie strun wzrosło do 580 V w temperaturach poderowych. To był moment, który uderzył mnie w to, w jaki sposób tradycyjny sprzęt ochrony DC wkrótce staną w obliczu zagrożeń, jakie nigdy wcześniej nie rozwiązał, gdy poziom napięcia układu słonecznego wzrosły. Oryginalny DC 500V stał się dziś DC 1000V, podobnie jak główny. Najnowszy jest nadal DC 1500 V w zastosowaniach magazynowania energii, a każdy skok napięcia przekroczył podstawowe granice technologiczne DC MCCBS spowodowane rewolucją napięcia. Ponieważ jestem inżynierem elektrykiem z dekadą wiedzy specjalistycznej w zakresie Słonecznego EPC, widziałem ten trend w sprzęcie ochronnym stymulują postępy technologiczne, i zrozumiałem znaczenie tej równowagi między wydajnością systemu a niezawodnością bezpieczeństwa.

DC MCCB Zasady działania i AC MCCB różnią się kluczowymi aspektami

DC MCCBS działa na tych samych zasadach, co AC MCCBS. Kluczową zasadą działania MCCB jest szybkie oddzielenie punktów kontaktowych przełącznika w celu stworzenia luki. W przeciwieństwie do wyłączników przemiennych, dla których ekstynkcja łuku jest stosunkowo prosta, wynikającą z naturalnego zmniejszającego zerowe skrzyżowanie prądu, DC MCCB musi przerwać ciągły przepływ prądu. Główną różnicą jest metoda zarządzania łukiem, przy czym łuki DC są bardziej miękkie i trudniejsze do gasienia. Ponieważ w projekcie 2021 w Mongolii Wewnętrznej, słabo wybrany DC MCCB dla systemu nie przerywał prądu zwarcia 15KA przy 1000 V DC, nie mogliśmy polegać na ocenach pojemności DC z równoważnikiem AC. Technologia wyginięcia ARC występuje w postaci magnetycznego wydmuchu. Na przykład w DC MCCB izolacja gazu chłodzi i izoluje łuk między węzłem, co czyni go znacznie bardziej niezawodnym niż wcześniejsze projekty.

Trzy porównanie poziomu napięcia: DC 500V, 1000 V, 1500 V

Systemy DC 500V

Kój roboczy wczesnych instalacji słonecznych na skalę użyteczności publicznej,DC 500VSystemy wykazują sprawdzoną niezawodność, ale brakuje elastyczności konfiguracji ciągów. Na przykład, pracując nad wieloma roślinami 50 MW w Xinjiang w latach 2018-2020, widziałem DC 500V MCCBS, podobnie jak seria Schneider NSX, zapewniają niezawodne wydajność z bardziej równoległymi ciągami. W rezultacie ponad 40 ciągów w opakowaniu rośliny osiągnęły docelową moc wyjściową.

Systemy DC 1000V

Systemy DC 1000V stały się już obecnym standardem branżowym dla dużych roślin słonecznych i obniżają koszty BOS o 8-12% w porównaniu z 500 V. Seria TMAX XT ABB i Magnum DS Eaton MCCBS to nasze wybory dla aplikacji 1000 V ze względu na ich dostępne pojemności do 20 ka.

Systemy DC 1500V

Systemy DC 1500V dopiero zaczęły się pojawiać i są obecnie wykorzystywane w magazynie energii i niektórych projektach słonecznych na dużą skalę. Niemniej jednak ich użycie nadal przekracza granice wydajności. Na razie certyfikowane rozwiązania są dostępne u producentów premium, takich jak Siemens 3VA Series i Mitsubishi.

Typowe scenariusze aplikacji

Tablica słoneczna i ochrona strun

W pudełkach Combiner DC MCCBS działa jako pierwsza linia obrony przed uskokami nadprądowymi i zwarciowymi. Z projektem 2022 w Qinghai dowiedziałem się również, że instalacje na dużej wysokości 3200 m elewacja wymaga wycofania się, ponieważ standardowe 1000 V MCCBS potrzebne 15% z powodu rozpraszania ciepła z ograniczoną gęstością powietrza.

Ładowanie EV i przyczepność kolei

Wymagają stacje szybkiego naładowania przy 800 V DCMcCBs z szybką zdolnością rowerową. W przypadku projektu infrastruktury ładowania w Szanghaju określiliśmy MCCB o ocenach mechanicznych ponad 20 000 operacji w celu zarządzania częstym przełączaniem obciążenia.

Magazynowanie energii i centrum danych magistral

Systemy magazynowania energii baterii częściej działają przy 1500 V DC, aby zminimalizować straty konwersji, takie jak system magazynowania CESI i Huawei w Zjednoczonych Emiratach Arabskich. Implikacją tego jest potrzeba koordynacji ochrony MCCB z systemami zarządzania akumulatorami; Może to być niepewna równowaga, ale dopracowałem moje zrozumienie poprzez wiele projektów magazynowych w skali użyteczności.

Kryteria selekcji i rzeczywiste studia przypadków są szczegółowo opisane w tabeli 4. Przedstawiono trendy rynkowe i wiodąca dynamika marki, i niezbędne instalacje, uruchomienie i konserwacja.

Lista kontrolna konserwacji

• Wdrożyć nadzór nad obrazowaniem termicznym do zastosowań o wysokiej prądu.
• Roczny pomiar oporu kontaktowego.
• Kwartalna kontrola wizualna śledzenia łuku.
• Testy podróży na interwały producenta.
• Weryfikacja momentu obrotowego połączenia po cyklu termicznym.

Podsumowanie: przyszłość bezpieczeństwa i digitalizacji

Przejście z systemów DC 500 V do 1500 V jest znacznie więcej niż proste skalowanie napięcia: reprezentuje stały koncentracja branży słonecznej na wydajności i redukcji kosztów. Gdy przygotowujemy się do pracy z wyższymi napięciami, DC MCCB musi dojrzeć poza prostymi mechanizmami ochrony do inteligentnych elementów systemu, które mogą zapewnić stan zdrowia w czasie rzeczywistym i predykcyjne zdrowie konserwacji. Przyszłość będzie wymagała ciągłej współpracy między producentami sprzętu, integratorami systemów i inżynierami terenowymi, takimi jak my. Razem możemy zapewnić, że rozszerzony potencjał ramy systemów DC o wysokim napięciu przekłada się na bezpieczniejszy i bardziej zrównoważony system energii odnawialnej. Cel? Bezpieczeństwo DC w stanie stałym i systemy 3000V. Powstanie napięcia płoną jest jasne, podobnie jak nasze zaangażowanie w bezpieczeństwo.