An toàn về cháy nổ là ưu tiên hàng đầu khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời, cũng như sản xuất năng lượng điện. Một số lượng lớn các vụ tai nạn hỏa hoạn PV (quang điện) là do các vòng dây DC gây ra do tiếp xúc kém với thiết bị, lão hóa hoặc hư hỏng dây cáp.
Thông thường, những vấn đề này chỉ có thể được giải quyết bằng cách cải thiện chất lượng kỹ thuật và kiểm tra thủ công. Tuy nhiên, các phương pháp này không thể được sử dụng để xác định tất cả các vấn đề và thỉnh thoảng tai nạn vẫn có thể xảy ra. Bộ ngắt mạch Arc-Fault (AFCI) đang hoạt động có chức năng phát hiện hồ quang chính xác hơn và chức năng loại bỏ lỗi nhanh hơn, có thể giải quyết tất cả các vấn đề chúng tôi đã đề cập trước đó và đảm bảo an toàn cho các hệ thống PV của bạn.
Tìm hiểu về chức năng AFCI
Chức năng chính của AFCI là ngăn ngừa hỏa hoạn do các dây bị lỗi, chẳng hạn như lão hóa, hư hỏng cách điện, dây điện, kết nối lỏng lẻo và sự cố không khí do độ ẩm không khí, v.v. Năm 2011, Bộ luật điện quốc gia (NEC) của Mỹ đã đã phát triển một tiêu chuẩn cho mạch bảo vệ lỗi hồ quang PV gọi là UL1699B, nó yêu cầu các thiết bị PV được lắp đặt trong các tòa nhà có điện áp lớn hơn 80V và dưới 1kV phải được lắp đặt với bộ ngắt lỗi hồ quang hoặc các thiết bị bảo vệ có liên quan và tuân thủ các tiêu chuẩn.
Hệ thống cần đạt yêu cầu phát hiện và làm gián đoạn vòng cung trong vòng 2,5 giây và giới hạn năng lượng không vượt quá 750 J. Growatt AFCI đã được xác nhận bởi các cơ quan chứng nhận có thẩm quyền trong các điều kiện khắc nghiệt khác nhau. Được chứng minh bởi hàng ngàn thử nghiệm, thời gian báo cáo lỗi phù hợp với các quy định an toàn quốc tế mới nhất. Thời gian phản hồi nhanh nhất là 0,209S và thời gian trung bình chỉ 0,7535S, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn quốc tế 2,5S.
Nguyên tắc của chức năng AFCI
Các loại vòng cung DC trong các hệ thống PV có thể được chia thành các loại : loại song song và loại sự cố chạm đất, trong đó hồ quang sự cố mặt đất là một dạng điển hình của loại song song. Khi một dây tải bị đứt trong điều kiện không mong muốn, hồ quang được tạo ra tại điểm đứt là một vòng cung lỗi ; hồ quang khi có tiếp xúc xảy ra giữa hai dây dẫn có cực ngược nhau, ở đây cung vô tình được tạo bởi đường dẫn là cung lỗi song song.
Ngoài hai điểm trên, hồ quang ngắn mạch được tạo ra giữa đường pha và mặt đất, kim loại được nối đất hoặc vỏ thiết bị là một vòng cung lỗi đất. Các hệ thống PV hiện tại chủ yếu là các bảng điện áp cao DC, dài, với hàng trăm hoặc hàng ngàn tiếp điểm. Do đó, nguyên nhân cháy phổ biến nhất là các vòng cung lỗi.
Khi hồ quang lỗi xảy ra tại một vị trí nhất định trong hệ thống PV, chắc chắn sẽ gây ra những thay đổi trong dạng sóng điện áp và dòng điện. Nếu vị trí phát hiện được chọn đúng, có thể quan sát được sự thay đổi dạng sóng điện áp và dòng điện. Do đó, sự thay đổi dạng sóng điện áp và dòng điện có thể được sử dụng để xác định xem có cung bị lỗi hay không. Đối với các vòng cung lỗi , do có cùng đặc điểm dòng điện trong mạch nối tiếp, Growatt AFCI thu thập các thay đổi trong dạng sóng hiện tại của biến tần và phát hiện xem có vòng cung lỗi trong vòng lặp hay không. Thông qua một số lượng lớn các thí nghiệm so sánh và phân tích dữ liệu, khi xảy ra hồ quang, sự biến động hiện tại tăng và độ phân tán của dữ liệu hiện tại được thu thập tăng (Độ lệch chuẩn hiện tại trở nên lớn hơn), trong khi hoạt động bình thường, chỉ có giá trị trung bình hiện tại thay đổi đột ngột trong một thời gian. Do đó, độ lệch chuẩn hiện tại có thể được sử dụng như một trong những đặc điểm để xác định sự xuất hiện của hồ quang lỗi. Tuy nhiên, tình hình kết nối lưới tại chỗ có thể thay đổi, chỉ phán đoán miền thời gian có thể có dạng sóng tương tự và báo động sai. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy sau khi xảy ra hồ quang, thành phần sóng hài của dòng điện trong miền tần số cũng tăng đáng kể (như hình bên dưới), do đó hồ quang cũng có thể được phát hiện bằng phân tích tính năng miền tần số.
Nguyên tắc bảo vệ của chức năng AFCI
Dòng điện một chiều đầu vào được phát hiện bởi máy biến dòng có độ nhạy cao (CT) và sau đó tín hiệu dòng được phát hiện và được xử lý qua bộ lọc thông dải, gửi tín hiệu đã xử lý đến chip AD chính xác ( 16 bit ) để lấy mẫu và cuối cùng được MCU xử lý Chip. Quá trình xử lý là thực hiện phân tách Fourier nhanh (FFT) trên dữ liệu, theo so sánh giữa dữ liệu thông thường thực tế và dữ liệu khi vẽ cung, đặt tiêu chí vòng cung lỗi hợp lý, sau đó phán đoán cung. Khi phát hiện hồ quang lỗi, thông tin cảnh báo được tải lên DSP, biến tần được điều khiển để cắt đường dẫn tạo hồ quang và thông báo lỗi được báo kịp thời.
Thử nghiệm thực tế của AFCI
Kết nối một bộ tạo hồ quang với phía đầu vào PV và so sánh kết quả của biến tần có và không có AFCI khi xảy ra hồ quang. Phương pháp thử nghiệm được hiển thị dưới đây.
INVERTER không có AFCI
Sau khi thử nghiệm, chúng ta có thể thấy rằng máy tạo hồ quang tiếp tục tạo ra một vòng cung mà không dập tắt, và có nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng
INVERTER CÓ AFCI
AFCI phát hiện các dao động dòng điện đầu vào DC trong thời gian thực thông qua máy biến dòng có độ nhạy cao. Khi phát hiện hồ quang DC, nó cung cấp cảnh báo hồ quang cho DSP, điều khiển biến tần để cắt đường dẫn tạo hồ quang. Thời gian không vượt quá 2,5S, đảm bảo hiệu quả cho sự an toàn của hệ thống.
AFCI cho bộ biến tần dòng Growatt -X
Bất kể quy mô dân cư, thương mại hay tiện ích, tất cả các dòng Growatt-X mới của Growatt đều có thể được tích hợp với chức năng AFCI theo nhu cầu của khách hàng. Với tính năng phát hiện tích cực, tắt máy nhanh, báo động thông minh, dòng X không chỉ mang đến cho bạn năng lượng PV tối đa mà còn cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy cho phía DC của bạn, giúp bạn loại bỏ các nguy cơ cháy có thể ở mức độ lớn nhất.
Growatt AFCI — Nhanh & Thông minh
Để đáp ứng nhu cầu của các khách hàng khác nhau, Growatt AFCI cũng có các chức năng sau với tiền đề đáp ứng các chức năng cơ bản của quy định an toàn quốc tế mới nhất.
-
Chuyển đổi AFCI nhanh chóng và dễ dàng, bạn có thể bật / tắt AFCI bằng một cú nhấp chuột theo nhu cầu của riêng bạn ở các cảnh khác nhau.
- Kiểm tra nhanh mô-đun, đặt tự kiểm tra AFCI, kết quả phản hồi trong vòng 30S.
- Vòng cung mạch được phát hiện sau mỗi 93ms và thời gian trung bình chỉ là 753ms, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn an toàn quốc tế 2.5s và phản ứng thử nghiệm nhanh nhất chỉ là 209ms.
- Chức năng đặt lại AFCI, đặt lại bằng một lần nhấp sau khi gặp sự cố trên trang web để tránh mất điện.
- AFCI chức năng quét cường độ thời gian thực, chức năng này cho phép khách hàng chuyên nghiệp có cơ hội phân tích tình hình thực tế trên trang web.
Để mua hệ thống có biến tần Growatt chính hãng cùng đầy đủ chức năng, kể cả AFCI, quý khách hàng liên hệ ngay Điện Mặt Trời EVN Power qua hotline 093 624 15 01 để được tư vấn.
