Sơ đồ đấu nối tủ điện năng lượng mặt trời thể hiện cách nhiều chuỗi quang điện (PV) được kết nối thành một hoặc nhiều mạch đầu ra DC trước khi đi vào biến tần. Đường đi dây thông thường như sau:
Cực dương chuỗi PV → cầu chì chuỗi hoặc aptomat DC → thanh cái dương → bộ cách ly DC hoặc aptomat đầu ra → đầu vào DC dương của biến tần
Cực âm chuỗi PV → cực âm hoặc thanh cái âm → đầu vào DC âm của biến tần
Khung mô-đun PV / dây dẫn tiếp địa thiết bị → thanh PE hoặc thanh tiếp địa → hệ thống tiếp địa tại công trình
Thiết bị chống sét lan truyền DC (SPD) → được kết nối giữa các dây dẫn DC và đất bảo vệ theo chế độ kết nối của SPD
Đường đi đơn giản đó là cốt lõi của hầu hết mọi sơ đồ tủ điện năng lượng mặt trời. Các chi tiết sẽ thay đổi tùy thuộc vào số lượng chuỗi, số đầu vào theo dõi điểm công suất cực đại (MPPT) của biến tần, việc mỗi chuỗi có cần cầu chì hay không, đầu ra sử dụng bộ cách ly DC hay aptomat DC, và cách đấu nối SPD.
Hướng dẫn này tập trung vào Đấu nối tủ gom nguồn DC cho điện mặt trời, không phải tủ gom nguồn AC. Nếu bạn cần tổng quan rộng hơn về sản phẩm, hãy xem VIOX Hướng dẫn về tủ đấu nối điện mặt trời (PV combiner box). Nếu câu hỏi chính của bạn là về phối hợp thiết bị, hãy xem Thiết kế bảo vệ tủ gom nguồn điện mặt trời.
Những điểm chính
- Tủ gom nguồn không đấu nối các tấm pin nối tiếp. Việc đấu nối nối tiếp thường được thực hiện tại hiện trường để tạo thành từng chuỗi PV.
- Bên trong tủ gom nguồn, các chuỗi thường được đấu song song, do đó điện áp giữ nguyên trong khi dòng điện được cộng dồn.
- Dây dẫn cực dương của mỗi chuỗi thường đi qua cầu chì chuỗi hoặc aptomat DC trước khi đến thanh cái dương.
- Các dây dẫn cực âm thường được đấu vào khối đấu nối hoặc thanh cái âm, trừ khi thiết kế sử dụng cầu chì cho cả cực dương và cực âm.
- Dây tiếp địa bảo vệ (PE) hoặc dây nối đất thiết bị được tách biệt với dây âm DC trong hầu hết các hệ thống điện mặt trời không biến áp hiện đại.
- Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) DC phải có kết nối ngắn và trực tiếp đến thanh tiếp địa; dây dẫn SPD dài sẽ làm tăng điện áp dư trong quá trình xảy ra xung sét.
- Các bộ biến tần (inverter) đa MPPT thường yêu cầu các đầu ra bộ gom riêng biệt. Không được gộp các chuỗi từ các nhóm MPPT khác nhau trừ khi thiết kế của biến tần cho phép điều đó.
Sơ đồ đấu nối tủ gom điện mặt trời (Combiner Box) trong nháy mắt
| Điểm đấu nối | Kết nối điển hình | Cần xác minh điều gì |
|---|---|---|
| Cực dương chuỗi PV | Đầu vào chuỗi (string) + đến cầu chì hoặc bộ ngắt mạch DC |
Cực tính, dòng ngắn mạch (Isc) của chuỗi, định mức cầu chì, lực siết đầu nối |
| Cực âm của chuỗi PV | Đầu vào chuỗi (string) - đến cực âm hoặc thanh cái |
Cực tính, nhóm đầu nối, cách điện với PE |
| Đầu ra dương | Thanh cái dương thông qua bộ cách ly/bộ ngắt mạch DC đến bộ biến tần PV+ |
Dòng điện tổng hợp, kích thước dây dẫn, định mức điện áp DC |
| Đầu ra âm | Thanh cái âm nối với bộ biến tần PV- |
Định mức dòng điện, khả năng chịu tải của đầu cực, cách đi dây cáp |
| PE / tiếp địa | Khung mô-đun, vỏ tủ, dây tiếp địa SPD nối vào thanh PE | Tính liên tục, liên kết đẳng thế, các quy định tiếp địa tại địa phương |
| SPD | +, -, và các cực PE theo chế độ đấu dây SPD |
Định mức Ucpv, nhu cầu loại 1/2, dây tiếp địa thực tế ngắn nhất |
| CT giám sát/điện trở shunt | Xung quanh mỗi chuỗi hoặc dây dẫn đầu ra nếu được lắp đặt | Hướng, cực tính, hệ thống dây truyền thông |
Trước khi đọc sơ đồ: Hiểu rõ tủ đấu nối (Combiner Box) thực sự kết hợp những gì
Tủ đấu nối PV kết hợp các mạch chuỗi song song, không phải đấu dây cho từng mô-đun riêng lẻ.
Ví dụ:
- Mười mô-đun nối tiếp tạo thành một chuỗi (string).
- Bốn chuỗi giống hệt nhau đi vào hộp đấu nối (combiner box).
- Hộp đấu nối kết hợp đầu ra của bốn chuỗi đó thành một mạch đầu ra, hoặc thành hai nhóm đầu ra cho biến tần hai MPPT.
Sự khác biệt này rất quan trọng vì nhiều lỗi đấu dây xảy ra khi người lắp đặt coi hộp đấu nối như thể nó tạo ra chuỗi nối tiếp. Thông thường thì không phải vậy. Điện áp chuỗi đã được tạo ra trước khi cáp đến hộp đấu nối.
Sơ đồ đấu dây cơ bản của hộp đấu nối DC 4 chuỗi
Sơ đồ phổ biến nhất là hộp đấu nối đầu vào 4 chuỗi với một thanh cái dương, một thanh cái âm, cầu chì chuỗi ở phía dương, thiết bị chống sét lan truyền DC (DC SPD) và một đầu ra cho biến tần.
Chuỗi PV 1 + ── Cầu chì 1 ┐
Sơ đồ này chỉ chính xác khi tất cả bốn chuỗi đều phù hợp để đấu song song với nhau. Điều này thường có nghĩa là các chuỗi phải có cùng loại mô-đun, cùng số lượng mô-đun nối tiếp, hướng lắp đặt tương tự nhau và đầu vào MPPT của biến tần được thiết kế để nhận dòng điện tổng hợp.
Đấu nối Single-MPPT so với Multi-MPPT
Cách bố trí MPPT của biến tần là một trong những quyết định quan trọng nhất trong việc đấu nối.
Đấu nối hộp kết hợp cho Single-MPPT
Nếu biến tần có một đầu vào MPPT và các chuỗi tương thích về điện, đầu ra của hộp kết hợp có thể là một cặp cực dương và cực âm.
4 chuỗi PV tương thích → một nhóm kết hợp có cầu chì → một đầu ra PV+ / PV- → MPPT 1 của biến tầnĐiều này phổ biến khi tất cả các chuỗi đều hướng về cùng một phía và có điều kiện bức xạ tương tự nhau.
Đấu nối hộp kết hợp hai MPPT
Nếu biến tần có hai đầu vào MPPT độc lập, hộp kết hợp thường phải giữ các nhóm MPPT đó tách biệt.
Chuỗi 1 + Chuỗi 2 → Đầu ra hộp kết hợp A → MPPT biến tần 1
Không được kết hợp tất cả các chuỗi vào một thanh cái rồi chia đầu ra cho hai đầu vào MPPT trừ khi nhà sản xuất biến tần cho phép rõ ràng cách bố trí đó. Các đầu vào MPPT riêng biệt được thiết kế để theo dõi các điểm điện áp-dòng điện khác nhau. Việc kết hợp các chuỗi không khớp trước biến tần có thể làm giảm sản lượng năng lượng và gây khó khăn cho việc chẩn đoán lỗi.
Vị trí lắp đặt cầu chì chuỗi
Trong một hộp kết hợp DC có cầu chì điển hình, mỗi dây dẫn dương của chuỗi được đấu vào một đế cầu chì gPV riêng biệt trước khi phía dương được kết hợp lại.
Đầu vào chuỗi + → Cầu chì gPV → Thanh cái dươngMục đích của cầu chì chuỗi không phải là để bảo vệ mô-đun khỏi việc tạo ra quá nhiều dòng điện. Bản chất của mô-đun quang điện (PV) là bị giới hạn dòng điện. Cầu chì chủ yếu được sử dụng để bảo vệ một chuỗi bị lỗi và các dây dẫn của nó khỏi dòng điện ngược do các chuỗi song song khác cung cấp.
Vì lý do này, việc sử dụng cầu chì chuỗi trở nên quan trọng hơn khi số lượng chuỗi song song tăng lên. Việc có cần thiết phải lắp cầu chì hay không phụ thuộc vào định mức cầu chì nối tiếp tối đa của mô-đun, số lượng chuỗi song song, khả năng chịu dòng của dây dẫn, quy chuẩn địa phương và thiết kế của bộ biến tần/bộ kết hợp.
Đối với các dự án quốc tế, các liên kết cầu chì PV thường được quy định là Cầu chì gPV theo thuật ngữ IEC 60269-6. Trong các dự án tại Bắc Mỹ, việc bảo vệ mạch nguồn PV phải được kiểm tra dựa trên các yêu cầu của Điều 690 NEC hiện hành và danh mục sản phẩm.
Có nên lắp cầu chì cho cả cực dương và cực âm không?
Nhiều sơ đồ chỉ hiển thị cầu chì ở cực dương. Các hệ thống khác sử dụng cầu chì cho cả cực dương và cực âm. Lựa chọn đúng phụ thuộc vào cách bố trí tiếp địa, cấu trúc liên kết của bộ biến tần, quy chuẩn địa phương và hướng dẫn của thiết bị.
| Tình trạng hệ thống | Phương pháp đi dây phổ biến | Lưu ý quan trọng |
|---|---|---|
| Dàn pin năng lượng mặt trời (PV) dạng nổi hoặc không nối đất | Có thể sử dụng cầu chì phía cực dương hoặc thiết bị bảo vệ hai cực tùy thuộc vào thiết kế | Không mặc định cực âm DC được nối đất |
| Hệ thống nối đất chức năng | Vị trí đặt cầu chì phụ thuộc vào phương pháp nối đất và quy chuẩn kỹ thuật | Tuân thủ các yêu cầu của bộ biến tần (inverter) và quy chuẩn kỹ thuật |
| Dàn pin năng lượng mặt trời (PV) lưỡng cực | Các dãy phụ dương và âm có thể yêu cầu bảo vệ đặc biệt | Không sử dụng sơ đồ bộ kết hợp đơn giản tiêu chuẩn |
| Bộ kết hợp quy mô công nghiệp hoặc có giám sát | Việc đóng cắt/bảo vệ cả hai cực có thể tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án | Tuân thủ các bản vẽ kỹ thuật |
Vì lý do đó, sơ đồ đấu dây an toàn không nên mặc định chỉ sử dụng cầu chì cho cực dương đối với mọi hệ thống quang điện (PV). Quy tắc kỹ thuật tốt hơn là: tuân thủ thiết kế hộp kết hợp đã được liệt kê, hướng dẫn sử dụng bộ biến tần, quy chuẩn địa phương và định mức cầu chì nối tiếp tối đa của mô-đun PV.
Đấu dây bộ cách ly DC hoặc bộ ngắt mạch DC tại đầu ra
Nhiều tủ đấu nối (combiner box) bao gồm một bộ cách ly DC, bộ ngắt kết nối DC hoặc bộ ngắt mạch DC tại đầu ra đã được kết hợp.
Thiết bị đầu ra thường được đặt sau khi các chuỗi đã được kết hợp:
Cầu chì chuỗi → thanh cái dương → bộ cách ly/bộ ngắt mạch DC đầu ra → biến tần PV+Trong một số thiết kế, cả dây dẫn đầu ra dương và âm đều đi qua bộ ngắt kết nối DC hai cực hoặc bốn cực. Điều này phổ biến khi thiết bị được sử dụng làm bộ ngắt kết nối cục bộ cho mảng pin mặt trời.
Đừng cho rằng bộ cách ly DC và bộ ngắt mạch DC có thể thay thế cho nhau. Bộ cách ly DC chủ yếu dùng để ngắt và cách ly thủ công. Bộ ngắt mạch DC chỉ có thể cung cấp khả năng bảo vệ quá dòng nếu nó được định mức phù hợp với điện áp DC, dòng điện, khả năng cắt, cực tính và cách đấu nối cực của hệ thống PV. Để biết giải thích sâu hơn, hãy xem Bộ cách ly DC so với Bộ ngắt mạch DC.
Đấu nối thiết bị chống sét lan truyền (SPD) DC trong tủ đấu nối năng lượng mặt trời
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) DC được kết nối song song với mạch PV, không nối tiếp với dòng tải.
Các kết nối SPD điển hình là:
SPD + → Thanh cái dương hoặc đầu cực đường dây PVTùy thuộc vào thiết kế của SPD và hệ thống tiếp địa, chế độ bảo vệ bên trong có thể là:
+ nối với PE- nối với PE+ nối với -- Kiểu đấu nối hình chữ Y hoặc cách bố trí SPD cho PV khác do nhà sản xuất quy định
Nguyên tắc đấu nối quan trọng là các dây dẫn của SPD phải càng ngắn và trực tiếp càng tốt. Trong quá trình xảy ra xung điện, mỗi đoạn dây dẫn thừa đều làm tăng sụt áp cảm ứng, vì vậy một vòng lặp SPD trông gọn gàng nhưng dài có thể làm giảm hiệu quả bảo vệ thực tế.
Để biết chi tiết về cách chọn thiết bị chống sét lan truyền (SPD) DC, xem Thiết bị chống sét lan truyền DC và Cách đọc bảng thông số kỹ thuật của SPD.
Đấu nối thanh tiếp địa và thanh PE
Thanh tiếp địa trong tủ đấu nối điện mặt trời không giống với thanh cái âm.
Thanh PE thường tiếp nhận:
- các dây dẫn tiếp địa thiết bị từ khung tấm pin PV và cấu trúc lắp đặt
- dây dẫn liên kết vỏ tủ đấu nối
- Dây tiếp địa SPD
- Dây tiếp địa thiết bị đầu ra nối với hệ thống tiếp địa
Thanh cái âm mang dòng điện hồi tiếp DC. Trong một hệ thống được thiết kế đúng, thanh PE không được mang dòng điện vận hành bình thường.
Không nối cực âm PV vào vỏ tủ đấu nối trừ khi thiết kế của biến tần/hệ thống yêu cầu cụ thể. Hầu hết các hệ thống PV không biến áp hiện đại đều sử dụng các khái niệm giám sát cách điện hoặc giám sát dòng rò và yêu cầu các dây dẫn DC phải được cách ly khỏi tiếp địa thiết bị trong điều kiện bình thường.
Quy trình đấu nối tủ đấu nối điện mặt trời từng bước
Trình tự này được viết cho một tủ đấu nối PV DC điển hình. Luôn tuân thủ sơ đồ đấu nối được cung cấp, hướng dẫn sử dụng biến tần và quy chuẩn điện địa phương.
1. Xác nhận thiết kế trước khi chạm vào dây dẫn
Trước khi đấu nối, hãy xác nhận:
- số lượng chuỗi
- số lượng mô-đun trên mỗi chuỗi
- điện áp hở mạch chuỗi tối đa đã hiệu chỉnh theo nhiệt độ lạnh
- dòng điện ngắn mạch của mô-đun
- định mức cầu chì nối tiếp tối đa của mô-đun
- giới hạn điện áp và dòng điện đầu vào MPPT của bộ biến tần
- định mức điện áp, dòng điện và cấp bảo vệ vỏ tủ của hộp đấu nối (combiner box)
- hệ thống được nối đất, không nối đất hay nối đất chức năng
Lắp đặt tủ đấu nối (combiner box) tại vị trí chính xác
Tủ đấu nối phải được đặt ở vị trí thuận tiện cho việc kiểm tra và bảo trì, đồng thời phải tuân thủ các quy định về môi trường, đi dây, nhiệt độ và khoảng cách an toàn tại địa phương. Các hệ thống lắp đặt ngoài trời thường yêu cầu cấp bảo vệ IP/NEMA phù hợp, các đầu cáp chống tia UV và khả năng làm kín đáng tin cậy xung quanh các ốc siết cáp hoặc phụ kiện ống luồn dây.
Tránh đặt tủ tại những vị trí có thể đọng nước xung quanh các đầu vào cáp hoặc nơi ứng suất nhiệt trực tiếp có thể khiến các linh kiện bên trong vượt quá giới hạn định mức.
Đưa cáp chuỗi PV vào các đầu vào chính xác
Đi dây từng cặp chuỗi PV vào tủ thông qua các ốc siết cáp hoặc đầu vào ống luồn dây đã được chỉ định. Đảm bảo các dây dẫn cực dương và cực âm luôn được phân biệt rõ ràng từ đầu vào cho đến điểm đấu nối.
Thực hành tốt:
- dán nhãn cho mọi chuỗi dây tại đầu vào cáp
- giữ bán kính uốn cong trong giới hạn cho phép của nhà sản xuất cáp
- Tránh để dây dẫn vắt ngang qua các kẹp cầu chì hoặc đầu cực của thiết bị chống sét lan truyền (SPD)
- Để đủ chiều dài dây dự phòng cho công tác bảo trì, nhưng tránh để các vòng dây lộn xộn gần dây tiếp địa của SPD
4. Kết nối các cực dương của chuỗi pin vào cầu chì hoặc bộ ngắt mạch DC
Mỗi cực dương của chuỗi pin phải được đấu vào giá đỡ cầu chì hoặc đầu vào của bộ ngắt mạch tương ứng. Đầu ra của cầu chì sau đó được kết nối với thanh cái dương.
Không đấu song song nhiều cực dương của chuỗi pin vào một đầu cực trừ khi đầu cực đó được thiết kế chuyên dụng cho nhiều dây dẫn.
5. Kết nối các cực âm của chuỗi pin vào khối đầu cuối âm hoặc thanh cái âm
Kết nối mỗi cực âm của chuỗi pin vào đầu cực âm được chỉ định. Trong các tủ đấu nối (combiner box) có giám sát, mỗi cực âm hoặc cực dương có thể đi qua cảm biến dòng điện hoặc bảng mạch giám sát. Tuân thủ các ký hiệu hướng dẫn trên thiết bị giám sát.
6. Đấu nối các dây dẫn đầu ra vào bộ biến tần (inverter)
Đầu ra dương kết hợp đi qua thiết bị đầu ra được chỉ định nếu có lắp đặt. Đầu ra âm kết hợp đi ra từ thanh cái âm hoặc cực đầu ra.
Kiểm tra:
- cường độ dòng điện cho phép của dây dẫn đầu ra
- giới hạn dòng điện đầu vào của bộ biến tần
- định mức nhiệt độ đầu nối
- cực tính ở cả hai đầu
- phân nhóm MPPT chính xác
7. Kết nối thiết bị chống sét lan truyền (SPD)
Đấu dây cho SPD DC theo nhãn và bảng dữ liệu của thiết bị. Giữ cho các dây dẫn SPD ngắn và đi thẳng, đặc biệt là dây PE. Nếu SPD có các tiếp điểm tín hiệu từ xa, hãy đi các dây tín hiệu điện áp thấp đó tách biệt với các dây dẫn DC dòng điện cao nếu có thể.
8. Kết nối các dây dẫn PE / dây tiếp địa
Nối đất vỏ tủ đấu nối và tất cả các dây dẫn tiếp địa thiết bị theo yêu cầu vào thanh PE. Kiểm tra tính liên tục của hệ thống tiếp địa sau khi đấu nối.
9. Dán nhãn, kiểm tra và thử nghiệm trước khi cấp điện.
Trước khi đóng nắp tủ:
- kiểm tra cực tính của từng chuỗi (string).
- xác nhận định mức cầu chì so với thiết kế.
- đảm bảo không có sợi dây điện nào bị hở ra ngoài.
- kiểm tra lực siết đầu nối theo giá trị của nhà sản xuất.
- kiểm tra điện trở cách điện nếu dự án yêu cầu.
- xác nhận chỉ báo trạng thái SPD ở mức bình thường
- xác nhận bộ cách ly/cầu dao DC đang ở trạng thái TẮT trước khi thực hiện kết nối cuối cùng
- ghi lại các giá trị Voc của chuỗi và so sánh với các chuỗi tương tự
Cấu hình dây điện thông thường
tủ kết hợp 2 chuỗi
Tủ kết hợp 2 chuỗi có thể không phải lúc nào cũng cần cầu chì chuỗi nếu thiết kế của biến tần và mô-đun cho phép kết nối song song trực tiếp. Tuy nhiên, nhiều tủ đấu nối sẵn vẫn bao gồm cầu chì để phục vụ công tác bảo trì và tiêu chuẩn hóa.
Chuỗi 1 + → Cầu chì 1 → Thanh cái dươngtủ kết hợp 4 chuỗi
Đây là sơ đồ đấu nối giáo dục phổ biến nhất. Nó hữu ích vì cho thấy cách dòng điện của các chuỗi song song cộng dồn tại thanh cái.
4 cực dương chuỗi → 4 đế cầu chì → một thanh cái dương → một đầu raTủ đấu nối (combiner box) 4 chuỗi, 2 MPPT
Cách đấu nối này giữ cho hai nhóm tách biệt nhau.
Chuỗi 1 + Chuỗi 2 → Đầu ra A → MPPT 1Tủ có thể trông giống nhau từ bên ngoài, nhưng bên trong phải có sự phân nhóm cực dương riêng biệt và các đầu ra riêng biệt.
Tủ đấu nối có tích hợp giám sát
Trong các tủ có giám sát, mỗi dây dẫn chuỗi đi qua một kênh đo lường. Mạch giám sát có thể đo dòng điện chuỗi, trạng thái cầu chì, trạng thái thiết bị chống sét lan truyền (SPD) hoặc nhiệt độ.
Quy tắc đi dây chính rất đơn giản: không được bỏ qua đường dẫn giám sát khi thay thế cầu chì, đầu nối hoặc cáp.
Những lỗi đi dây gây ra nhiều vấn đề nhất
| Sai lầm | Tại sao điều đó lại nguy hiểm | Phương pháp thực hiện tốt hơn |
|---|---|---|
| Đảo ngược cực tính của chuỗi | Có thể làm hỏng đầu vào của bộ biến tần hoặc thiết bị chống sét lan truyền (SPD) và gây ra các tình trạng lỗi | Xác minh cực tính bằng đồng hồ đo trước khi kết nối |
| Kết hợp các nhóm MPPT khác nhau | Làm giảm hiệu suất theo dõi và gây khó khăn cho việc xử lý sự cố | Giữ cho các nhóm MPPT tách biệt về mặt điện học |
| Sử dụng aptomat hoặc thiết bị cách ly AC cho hệ thống điện mặt trời DC | Hồ quang DC khó dập tắt hơn hồ quang AC | Chỉ sử dụng các thiết bị DC được định mức cho điện mặt trời |
| Dây tiếp địa của thiết bị chống sét lan truyền (SPD) quá dài | Làm tăng điện áp dư thực tế trong quá trình xảy ra xung sét | Giữ đường dẫn PE của SPD ngắn và trực tiếp |
| Nhầm lẫn thanh PE với thanh cái âm | Có thể gây ra dòng điện vận hành trên các đường dẫn tiếp địa | Giữ riêng biệt cực âm DC và dây tiếp địa (PE) trừ khi thiết kế yêu cầu nối đất chung |
| Nhiều dây dẫn dưới một đầu nối | Gây ra tình trạng lỏng kết nối và quá nhiệt | Sử dụng các đầu nối được liệt kê phù hợp với số lượng và kích thước dây dẫn |
| Cầu chì quá khổ | Có thể không bảo vệ được dây dẫn hoặc hệ thống dây điện của chuỗi (string) | Chọn kích thước theo yêu cầu của mô-đun và quy chuẩn kỹ thuật |
| Không dán nhãn cho các chuỗi (string) | Làm chậm quá trình vận hành và khắc phục sự cố | Gán nhãn cho mọi chuỗi, cầu chì và đầu ra |
Cách kiểm tra sơ đồ đấu nối tủ điện năng lượng mặt trời (Combiner Box) trước khi lắp đặt
Sử dụng hướng dẫn kiểm tra nhanh này trước khi phê duyệt sơ đồ:
- Mỗi chuỗi PV có được đánh dấu rõ ràng tại
+và-đầu vào không? - Mỗi chuỗi có cầu chì đã thể hiện đúng vị trí cầu chì trên dây dẫn theo thiết kế hệ thống chưa?
- Các thanh cái dương và âm đã được tách biệt rõ ràng với thanh tiếp địa (PE) chưa?
- Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) đã được kết nối với
+,-, và PE theo bảng dữ liệu của thiết bị chống sét lan truyền (SPD)? - Đường tiếp địa của SPD có ngắn và trực tiếp không?
- Thiết bị đầu ra có hiển thị rõ đó là bộ cách ly DC, bộ ngắt mạch DC hay công tắc cách ly không?
- Các nhóm MPPT có được tách biệt không?
- Tất cả các thiết bị DC có được định mức cho điện áp PV tối đa không?
- Các dây dẫn đầu ra có được tính toán kích thước phù hợp với tổng dòng điện và điều kiện lắp đặt không?
- Các nhãn dán, ký hiệu cực tính và nhãn cảnh báo có được hiển thị không?
Khi nào bạn không cần hộp đấu nối (Combiner Box) riêng biệt
Không phải hệ thống điện mặt trời nào cũng cần hộp đấu nối (combiner box) bên ngoài.
Bạn có thể không cần thiết bị này khi:
- bộ biến tần (inverter) đã có đủ các đầu vào chuỗi (string) độc lập
- bộ biến tần đã bao gồm các thiết bị bảo vệ chuỗi và đóng cắt DC cần thiết
- chỉ sử dụng một chuỗi duy nhất
- hai chuỗi được kết nối trực tiếp thông qua các đầu nối đạt chuẩn hoặc các đầu vào biến tần được nhà sản xuất cho phép
- thiết kế dự án không yêu cầu giám sát bên ngoài, thiết bị chống sét lan truyền (SPD) hoặc cách ly tại chỗ ở giàn pin
Tuy nhiên, trong các hệ thống thương mại, công nghiệp và quy mô tiện ích, hộp đấu nối vẫn rất hữu ích vì chúng tập trung việc bảo vệ chuỗi, chống sét lan truyền DC, cách ly, giám sát và tiếp cận bảo trì.
Câu hỏi thường gặp
Sơ đồ đấu nối hộp kết hợp điện mặt trời (solar combiner box) chính xác là gì?
Đường đi dây DC điển hình là từ cực dương của chuỗi PV đến cầu chì hoặc aptomat DC, sau đó đến thanh cái dương, rồi qua thiết bị cách ly đầu ra hoặc aptomat để đến bộ biến tần (inverter). Các cực âm của chuỗi PV đi đến thanh cái âm hoặc khối đấu nối, trong khi dây tiếp địa thiết bị và kết nối đất của SPD đi đến thanh PE.
Hộp kết hợp điện mặt trời kết nối các tấm pin theo kiểu nối tiếp hay song song?
Hộp kết hợp thường kết hợp các chuỗi PV đã được hình thành sẵn theo kiểu song song. Việc kết nối nối tiếp các mô-đun thường được thực hiện bên ngoài hộp kết hợp để tạo thành từng chuỗi.
Cầu chì nên được đặt ở đâu trong hộp kết hợp PV?
Trong nhiều thiết kế, dây dẫn dương của mỗi chuỗi đi qua một cầu chì gPV riêng biệt trước khi kết nối với thanh cái dương. Một số hệ thống có thể yêu cầu vị trí đặt cầu chì khác hoặc bảo vệ hai cực, tùy thuộc vào phương pháp tiếp địa, quy chuẩn và hướng dẫn của thiết bị.
Tôi có thể kết nối tất cả các chuỗi vào một đầu vào MPPT không?
Chỉ khi đầu vào MPPT của bộ biến tần được định mức cho tổng dòng điện và các chuỗi phù hợp để hoạt động cùng nhau. Nếu các chuỗi hướng về các hướng khác nhau hoặc thuộc các kênh MPPT khác nhau, chúng thường nên được giữ tách biệt.
Thanh cái âm có giống với tiếp địa không?
Không. Thanh cái âm mang dòng điện hồi tiếp DC. Thanh PE hoặc thanh tiếp địa dùng để nối khung thiết bị, các bộ phận vỏ tủ và dây dẫn tiếp địa của thiết bị chống sét lan truyền (SPD). Không được nối cực âm với tiếp địa trừ khi thiết kế hệ thống yêu cầu cụ thể.
SPD được kết nối ở đâu trong tủ đấu nối (combiner box)?
Một thiết bị chống sét lan truyền DC (DC SPD) được kết nối song song với mạch DC. Các cực +, -, và PE của nó phải tuân theo sơ đồ đấu dây của SPD. Dây dẫn PE phải càng ngắn và đi thẳng càng tốt.
Có thể sử dụng aptomat AC trong tủ đấu nối điện mặt trời không?
Đừng cho rằng aptomat AC phù hợp với các mạch DC điện mặt trời. Hồ quang DC không tự dập tắt tại điểm giao không của dòng điện như hồ quang AC. Hãy sử dụng các thiết bị có thông số định mức rõ ràng về điện áp DC, dòng điện, khả năng cắt, cực tính và cách đấu nối cực cho hệ thống điện mặt trời.
Cần kiểm tra những gì sau khi đấu dây tủ đấu nối?
Theo quy định tối thiểu, người lắp đặt thường kiểm tra cực tính, điện áp hở mạch của chuỗi, tính liên tục của hệ thống tiếp địa, độ chặt của đầu nối, định mức cầu chì, trạng thái thiết bị chống sét lan truyền (SPD), độ kín của vỏ tủ và cực tính đầu ra trước khi cấp điện. Các yêu cầu kỹ thuật của dự án cũng có thể yêu cầu kiểm tra điện trở cách điện và hồ sơ nghiệm thu.
Bản tóm tắt
Một sơ đồ đấu nối tủ gom nguồn năng lượng mặt trời (combiner box) tốt không chỉ là hình ảnh của các dây dẫn. Đó là bản đồ của các chức năng bảo vệ.
Các dây dẫn chuỗi cực dương phải được đi qua thiết bị bảo vệ chuỗi tương ứng. Các dây dẫn cực âm phải quay trở lại qua đường dẫn đầu cuối chính xác. Thiết bị SPD phải được đấu nối với kết nối PE ngắn và trực tiếp. Thiết bị đầu ra phải phù hợp với vai trò yêu cầu, cho dù là cách ly, đóng cắt, bảo vệ quá dòng hay kết hợp các chức năng này. Các thiết kế đa MPPT phải giữ cho các nhóm chuỗi tách biệt nhau.
Nếu sơ đồ làm rõ được các đường dẫn đó, tủ gom nguồn sẽ dễ dàng hơn trong việc lắp đặt, kiểm tra, xử lý sự cố và bảo trì. Nếu sơ đồ che giấu các đường dẫn đó, việc lắp đặt có thể trông gọn gàng nhưng vẫn tiềm ẩn rủi ro điện nghiêm trọng.
Các nguồn và tài liệu tham khảo đã sử dụng
- Trang VIOX hiện có đã xem xét: Sơ đồ đấu nối tủ gom nguồn năng lượng mặt trời
- Tài liệu tham khảo nội bộ của VIOX: Hướng dẫn về tủ gom nguồn PV
- Tài liệu tham khảo nội bộ của VIOX: Thiết kế bảo vệ tủ gom nguồn năng lượng mặt trời
- Ngữ cảnh NEC: NFPA 70 Bộ luật Điện Quốc gia
- Ngữ cảnh tiêu chuẩn cho cầu chì quang điện (PV): IEC 60269-6 là phần tiêu chuẩn IEC về cầu chì hạ thế cho các hệ thống năng lượng mặt trời quang điện; việc tuân thủ dự án chính xác cần được xác minh dựa trên văn bản tiêu chuẩn mới nhất đã mua và quy chuẩn địa phương.
