هر سیستم قدرتی که پیرامون مجموعههای ژنراتور یا اینورترهای متصل{0}}شبکه ساخته میشود، با یک خطای بحرانی پنهان مواجه میشود که به عنوان توان معکوس شناخته میشود. اگرچه این موضوع در نگاه اول هشدار آشکار کمی ایجاد می کند، اما پتانسیل مخربی را به همراه دارد.
بهطور ساده، توان معکوس زمانی اتفاق میافتد که الکتریسیته در مدار برق شما به سمت عقب جریان یابد. یک سناریوی رایج: ژنراتوری که برای ارسال برق به شبکه ساخته شده است، به طور ناگهانی برق فعال را از شبکه می گیرد و در عوض مانند یک موتور الکتریکی کار می کند. مورد دیگری در هنگام خاموشی شبکه رخ می دهد: اینورترهای ذخیره انرژی خورشیدی یا باتری خاموش نمی شوند و برق را به سمت ترانسفورماتورهای بالادست هدایت می کنند. این انتقال معکوس انرژی بدون اطلاع قبلی انجام میشود و میتواند باعث آسیبهای غیرقابل برگشت-و تهدیدکننده حیات در چند ثانیه-از جمله امتیازگیری شدید در سیلندرهای اصلی ژنراتور، خرابی فاجعهبار و انفجار ماژولهای برق اینورتر یا آتشسوزی کامل الکتریکی شود.
برای از بین بردن آسیب های مکانیکی و الکتریکی، از ژنراتورهای سنکرون که موازی با شبکه برق کار می کنند شروع کنید. اگر منبع سوخت قطع شود یا سیستم گاورنر خراب شود، موتور محرکه اصلی گشتاور خروجی را از دست می دهد. سپس شبکه ژنراتور را با سرعت همزمان در برابر عملکرد مورد نظر خود به سمت خود می کشد.
هنگامی که یک موتور دیزل به صورت غیرفعال به این طریق می چرخد، فشار احتراق معمولی و لایه محافظ روغن روغن کاری ناپدید می شوند. اصطکاک بین پیستون ها، آسترهای سیلندر و میله های اتصال به سرعت افزایش می یابد و گرمای بیش از حد زیادی ایجاد می کند. در عرض چند ثانیه، این منجر به خطکشی دیواره سیلندر، قفل شدن یاتاقانهای گرفته شده یا خرابی کامل شاتون میشود.
برای راه اندازی PV خورشیدی، افت ولتاژ شبکه باید باعث خاموش شدن فوری اینورتر شود. در صورت خرابی دستگاه، شبکه قطع شده را به اشتباه به عنوان یک بار زنده خوانده می شود و همچنان از مرجع ولتاژ داخلی خود کار می کند و یک منطقه برق جزیره ای خطرناک ایجاد می کند. هنگامی که خدمه برق یا تجهیزات خودکار بعد از آن دوباره{2}}شکن شبکه را میبندند، فاز و دامنه ولتاژ نامتناسب بین مدار اینورتر ایزوله و شبکه اصلی جریان هجومی عظیمی ایجاد میکند. این فورا خازن های باس DC و سوئیچ های برق IGBT اینورتر را می سوزاند و سخت افزار ذوب شده و ذغالی شده را در داخل کابینت کنترل باقی می گذارد.
حفاظت از توان معکوس: خودکار سریع - مانع ایمنی عمل
حفاظت برق معکوس به عنوان یک محافظ ایمنی فوری و خودکار عمل می کند تا این خرابی ها را قبل از تشدید آنها متوقف کند. سخت افزار اصلی آن یک ماژول سنجش جهت توان با دقت بالا- است که در داخل مانیتورهای کیفیت توان یا رله های محافظ قرار دارد.
این حسگر به طور پیوسته از ولتاژ زمانی واقعی و شکل موجهای جریان نمونهبرداری میکند و هم حجم و هم علامت جهت جریان توان فعال را محاسبه میکند. پس از برآورده شدن دو شرط، سیستم یک هشدار رسمی خطای برق معکوس را راهاندازی میکند:
1. توان فعال به عقب از آستانه قابل تنظیم کاربر فراتر می رود، که معمولاً بین 5٪ تا 15٪ از خروجی توان پیشروی نامی واحد تنظیم می شود.
2. جریان رو به عقب پس از یک تأخیر زمانی عمدی کوتاه (دهها تا صدها میلیثانیه)، که برای حذف خطاهای کاذب ناشی از اسپایکهای برق گذرا تعبیه شده است، ادامه مییابد.
پس از تأیید یک رویداد برق معکوس معتبر، رلههای حالت جامد داخلی- یا کنتاکتهای خشک مکانیکی یک سیگنال قطع فوری برای باز کردن مدارشکن شبکه ارسال میکنند. این امر اتصال شبکه را به اندازه کافی سریع قطع می کند تا جلوی اینرسی مکانیکی و ایجاد گرما را قبل از آسیب دائمی بگیرد.
-پیشگیری واقعی از آسیب جهانی در همه دارایی های قدرت
این منطق حفاظتی چندین حالت خرابی فاجعه بار را در انواع مختلف تجهیزات قدرت حذف می کند:
مجموعه ژنراتورها: قطع کردن بریکر ژنراتور را از شبکه جدا می کند و چرخش اجباری غیرفعال موتور اصلی را متوقف می کند. این امر ضمن جلوگیری از گرمای بیش از حد سیم پیچ، جریان اضافی و فروپاشی ولتاژ کلی ناشی از توان معکوس پایدار، سایش مکانیکی آبشاری را متوقف می کند.
اینورترهای ذخیره انرژی خورشیدی و باتری: حفاظت از برق معکوس مستقیماً با پروتکلهای ایمنی ضد جزیرهای{0} ادغام میشود. دومین جریان برق معکوس ثبت می شود، سوئیچ قطع شبکه AC باز می شود و سیگنال های درایو PWM اینورتر به طور کامل قفل می شوند. این کار خازن های باس DC و نیمه هادی های قدرت را از ولتاژ خطرناک و شرایط خرابی حرارتی خارج می کند.
سیستمهای سوئیچ انتقال خودکار (ATSE): هنگامی که اشکالات زمانبندی کلید برق و ژنراتور جریانهای متقاطع در گردش موقت ایجاد میکنند، رلههای برق معکوس توالی سوئیچینگ ناایمن را مسدود میکنند. این سخت افزار از اتصال کوتاه بین منابع برق مجزا جلوگیری می کند و خطاها را در لحظه ای که ایجاد می شوند خنثی می کند.
در{0}}پیادهسازی سیستم سایت و ارزش عملیاتی بلندمدت{1}
پایانههای حفاظتی و پایش کیفیت برق ما حفاظت برق معکوس را به عنوان یک ویژگی ماژولار-و-پخش برای نصب مستقیم در میدان یکپارچه میکنند. یک صفحه-تمام رنگی دادههای جریان برق چهار-ربعی را نشان میدهد و به اپراتورها اجازه میدهد فوراً حالتهای توان رو به جلو عادی و حالتهای توان معکوس خطرناک را در یک نگاه تشخیص دهند.
همه پارامترهای حفاظتی از طریق نرمافزار قابل تنظیم هستند، با تنظیم انعطافپذیر برای جا دادن ژنراتورهای کوچک دیزلی با توان دهها کیلووات تا مزارع خورشیدی چند-مگاواتی. دستگاه دادههای کامل را برای هر رویداد خطای برق معکوس، از جمله شکل موجهای گرفته شده، بزرگی خطا و کل مدت زمان جریان معکوس ثبت میکند. این رکورد کامل، تجزیه و تحلیل پست-ریشه خطا-را برای تعیین دقیق مسائل از نقص سیستم سوخت رسانی و خطاهای کنترل اتصال شبکه گرفته تا تنظیمات حفاظتی نادرست را ساده میکند.
انتظار برای جریان برق معکوس تنظیم نشده برای از بین بردن اینورترهای پرهزینه، موتورهای ژنراتور و سخت افزار کنترل منجر به خرابی گران قیمت و تعویض قطعات می شود. نصب محافظ برق معکوس اختصاصی در داخل کابینت کنترل سیستم، ایمنی قابل اعتماد و شبانه روزی را ارائه می دهد. با شناسایی جریان انرژی معکوس و قطع کردن مدارها در عرض میلی ثانیه، این لایه ایمنی عمر سرویس ژنراتور و اینورتر را افزایش میدهد، هزینههای تعمیر و نگهداری برنامهریزی نشده را کاهش میدهد و از سودآوری طولانیمدت پروژه برق شما محافظت میکند.
