حماية الطفرة لـ ESS:الاتجاهات \'الحالية\'

سوحماية rge لـ ESS:الاتجاهات "الحالية".

أصبحت أنظمة تخزين الطاقة (ESS) الآن تقنية ناضجة. يتم تركيب نظام ESS في المواقع لتحسين التحكم في إدارة الطاقة,مثل إدارة الذروة أو تنظيم التردد,أو لتخزين الطاقة المتجددة لتطبيقات الطاقة الكهروضوئية أو طاقة الرياح.

وأهمية هذه المعدات تجعل انقطاع خدمتها غير مقبول,لذا يجب اتخاذ التدابير اللازمة للحد من الأضرار الناجمة عن المؤثرات الخارجية. أحد المخاطر التي يجب أخذها في الاعتبار هو الضرر المحتمل الناتج عن الجهد الزائد العابر الناتج عن البرق أو عن طريق عمليات التبديل.

وقد أظهر نشر ESS القوة المحدودة لهذه المعدات,بما في ذلك أنظمة البطاريات. لقد تأكد المتخصصون في هذه التقنية من أن تحمل الجهد النبضي المنخفض (Uw) قد يؤدي إلى فشل خطير في النظام.

حامي الطفرة لـ ESS
تُستخدم تقنية جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) على نطاق واسع في شبكات طاقة التيار المتردد لحماية المعدات المتصلة بها من الجهد الزائد العابر. معايير الاختبار (IEC61643-11),وأدلة الاختيار والتثبيت (IEC61643-12,IEC60364-5-534) موجود منذ سنوات عديدة. إنهم يحددون المنتجات الموثوقة بالإضافة إلى اختيارها وتنفيذها.

لكن,فيما يتعلق بشبكات الطاقة DC,ولا يتوفر أي توحيد في وقت كتابة هذا التقرير. في الحقيقة,معايير الحماية من زيادة التيار المستمر لطاقة التيار المستمر مستمرة على المستوى الدولي (IEC). إنها,لكن,من المتوقع أنه بحلول نهاية عام 2021 سيتم وضع المعايير التالية:

● IEC61643-41:طرق اختبار الحماية من زيادة التيار لطاقة الجهد المنخفض DC خطوط
● IEC61643-42:اختيار وتركيب الحماية من زيادة التيار لطاقة الجهد المنخفض DC خطوط

سيتم استقراء هذا المعيار القادم IEC61643-41 من المعايير الحالية لأجهزة الحماية من زيادة التيار لشبكات التيار المتردد (IEC61643-11) ومعلمات الحجم (في,جامعة كاليفورنيا,ايماكس,لأعلى...) وستكون إجراءات الاختبار متشابهة لأنه سيتم تجميعها في مستند جديد,المشتركة بين الوثيقتين.

تتجه سلسلة المواصفة IEC 61643 نحو فلسفة جديدة. ستجمع وثيقة جديدة (IEC61643-01) جميع التعاريف والاختبارات الشائعة لمختلف تطبيقات SPDs (طاقة التيار المتردد,الطاقة الكهروضوئية,بيانات خط,طاقة التيار المستمر) والمعايير المخصصة (IEC61643-11,IEC6163-21,IEC61643-31,والقادم IEC61643-41) سيركز فقط على الاختبارات المحددة للتطبيق.

فيما يتعلق باختبارات السلامة التي تحاكي نهاية عمر SPD – مثل الانفلات الحراري أو سلوك الدائرة القصيرة – فإن الإجراءات متشابهة وكذلك الوسائل اللازمة لتحقيق المتطلبات,وهي استخدام الفواصل الداخلية لتحمل اختبارات الانفلات الحراري,والصمامات المرتبطة بها لتحمل اختبارات الدائرة القصيرة.

الوضع الحالي
فيما يتعلق بالتزام الحماية ضد الجهد الزائد العابر لمعدات ESS,المعيار الحالي للتركيبات الكهربائية IEC60364 لا يقدم معلومات,شرط أو توصية بشأن هذه النقطة.

والسبب في ذلك هو أن IEC60364 يتناول فقط التركيبات ذات الجهد المنخفض المتصلة بتطبيقات طاقة التيار المتردد (وليس التيار المستمر),ويفرض متطلبات الحماية ضد زيادة الفولتية عند مدخل الشبكة الخارجية فقط. هذا ليس هو الحال بالنسبة للموقع من الجزء DC من ESS.

عابرة الجهد الزائد
لاحظ المتخصصون في معدات ESS انخفاض القوة في الجهد الزائد لهذه المعدات - خاصة في أنظمة البطاريات - ونظرًا للحاجة الملحة لاستمرارية الخدمة، فإنهم يوصون باستخدام أدوات الحماية من زيادة التيار في أطرافهم الطرفية. يوصى أيضًا بالحماية من زيادة التيار في جزء التيار المتردد.

للأسباب والعواقب التالية,النقطة الحاسمة هي حماية نظام تخزين البطارية. عندما يكون الحد الأقصى لجهد التشغيل DC مرتفعًا جدًا (1,000 فولت تيار مستمر وأكثر),في مثل هذه الحالات يكون SPD محددًا ضروريًا,كونه متوافقًا مع هذه الفولتية ومتوافقًا مع IEC61643-41 المستقبلي. في حالات احتمال وجود تيار ماس كهربائى مرتفع للغاية (100 كيلو أمبير وأكثر),يجب أن يتحمل واقي التيار المتصاعد اختبار الدائرة القصيرة المرتبط بمصهر بحجم مناسب وفقًا لذلك.

لإدارة اختبار ماس كهربائى,من الضروري استخدام واقي التيار مع مصهر خارجي. يجب أن يكون تصنيف المصهر عاليًا بما يكفي لتوصيل 5 كيلو أمبير عند تيار نبضي قدره 8/20 ميكروثانية دون فتح,ولكن تم تصنيفها على أنها منخفضة بما يكفي لحماية جهاز الحماية من زيادة التيار أثناء فشله في اختبار الدائرة القصيرة.

فيما يتعلق بقدرة الكسر,هذا هو تيار الدائرة القصيرة المحتمل المحسوب في وقت التثبيت. مقدمة من الشركة المصنعة للحماية من زيادة التيار,يمكن أن تجعل هذه المتطلبات اختيار تصنيف الصمامات أمرًا صعبًا إلى حد ما في حالة تركيبات التيار المستمر ذات الطاقة العالية جدًا.

الصمامات المنبع الموجودة
يمكن اعتبار استخدام مصهر الحماية من التحميل الزائد لطاقة التيار المتردد SPD الموجود في المنبع (انظر الشكل 1 منصهرات في الرسم التخطيطي),أدناه) كحماية لـ SPD. وهذا ممكن فقط إذا كان تصنيفها يساوي أو أقل من القيمة المعلنة من قبل الشركة المصنعة لـ SPD. للمنشآت عالية الطاقة,تتمتع مصاهر الشكل 1 بتقييمات عالية جدًا,جعل هذا الخيار غير بداية.

اختيار واقي الطفرة ESS

ختاماً,المعايير الأساسية لاختيار DC SPDs,استقراء من معايير AC هو:

● النوع 2 من الحماية من زيادة التيار (لا يوجد خطر مثبت لتفريغ الصواعق المباشر)

● جامعة كاليفورنيا (كحد أقصى. جهد التشغيل) أكبر من Umax لشبكة DC + 10%

● في (تيار التفريغ الاسمي) أكبر من 5 كيلو أمبير

● لIccr (تيار الدائرة القصيرة المسموح به) مع المصهر المرتبط أكبر من Icc عند نقطة التثبيت.