Phân loại dòng điện sét
Thông thường, thời gian hoàn vốn đầu tư của một thiết bị phát điện quang điện là 20 năm. Trong thời gian hoàn vốn cần đảm bảo thiết bị không bị hư hỏng để tạo ra lợi ích năng lượng xanh ổn định. Bài viết này thảo luận về thiết kế chống sét của các thiết bị phát điện quang điện quy mô trung bình. Đầu tiên hãy hiểu rõ bản chất của dòng điện sét để lựa chọn thiết bị chống sét (chống sét lan truyền) hợp lý.
Các loại dòng điện sét có thể được chia đại khái thành ba loại:
Một loại là sét đánh trực tiếp vào tòa nhà, như trong Hình 2-1;
Thứ hai là cảm ứng tĩnh điện (hoặc cảm ứng điện từ) xảy ra gần tòa nhà, được gọi là sét cảm ứng, như trên Hình 2-2;
Loại thứ ba là sự xâm nhập của sóng sét từ hệ thống dây điện lắp đặt máy phát quang điện, có bản chất tương tự như loại thứ nhất.
Ba dòng sét trên sẽ gây hư hại cho các công trình hỗ trợ phát điện quang điện, thiết bị phát điện quang điện và các thiết bị điện tử bổ sung để lắp đặt quang điện. Nguyên nhân gây ra quá dòng và quá áp nên cần có biện pháp bảo vệ bổ sung.
Hình 2-1 Sét đánh trực tiếp vào tòa nhà Hình 2-2 Sét cảm ứng gần tòa nhà
Các dạng sóng khác nhau của sét đánh trực tiếp được thảo luận dưới đây:
Sét đánh trực tiếp vào trực tiếp từ cột thu lôi của người dùng hoặc xâm nhập trực tiếp từ đường dây phân phối chính của người dùng
Trong trường hợp này, biên độ của xung dòng sét cực lớn nên tác hại của nó cũng rất lớn và có
Nó có thể làm hỏng lớp cách điện của thiết bị người dùng và làm cháy thiết bị nhưng tần suất bị sét đánh trực tiếp như vậy không cao. Vì lý do này, IEC (Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế) quy định rằng dạng sóng của sét đánh trực tiếp phải là 10 μs đối với thời gian đến của đầu sóng và 350 μs đối với thời gian kéo dài đến đuôi sóng (biên độ cao của tia sét). sóng hiện tại giảm đi một nửa). Dạng sóng tiêu chuẩn được xác định theo số liệu thống kê của IEC (Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế) là 10/350μs.
Sét cảm ứng điện từ phát sinh gần người sử dụng
Từ trường do dòng điện sét tạo ra kết hợp với phần vòng lặp của mạch điện trong thiết bị sẽ tạo ra hiện tượng quá điện áp do cảm ứng điện từ. Dòng điện chạy qua gọi là dòng sét cảm ứng, thiệt hại do loại dòng điện cảm ứng này gây ra chỉ khoảng 1/10 so với sét đánh trực tiếp do năng lượng nhỏ. Dù vậy, cũng không nên đánh giá thấp nó vì tần suất xuất hiện cao và phạm vi ảnh hưởng rộng. Dạng sóng của dòng sét cảm ứng khác với dạng sóng của sét đánh trực tiếp, được đặt thành 8/20μs. Sự khác biệt giữa dạng sóng này và sét đánh trực tiếp là thời gian đến của chiều cao sóng gần nhưng độ suy giảm tương đối nhanh, chỉ 20μs.
Thiết bị phát điện quang điện bị sét đánh
Nếu toàn bộ thiết bị phát điện quang điện bị sét đánh thì cần xem xét làm hai phần.
Một là phần thiết bị đầu cuối (bộ chỉnh lưu, biến tần, máy biến áp, v.v.),
Thứ hai là phần hiện tại của mảng tế bào quang điện mặt trước,
Thiết bị cuối cùng ít bị hư hại nhất do năng lượng dòng sét thấp. Nói chung, dạng sóng quá điện áp được đặt thành 1,2/50μs và dạng sóng quá dòng được đặt thành 8/20μs.
