يمكن أن يعمل المحول الشمسي بشكل أكثر سخونة عندما تنتج محطة الطاقة الكهروضوئية ما يقرب من الحد الأقصى لإنتاجه، لكن إنذار درجة الحرارة المرتفعة لا يثبت تلقائيًا أن المحول صغير الحجم. يمكن أن يتزامن توليد الذروة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة، أو انخفاض هامش التبريد، أو واجب الطاقة التفاعلية، أو الخسائر التوافقية أو مشكلة الاتصال المحلي.
والسؤال المفيد ليس مجرد ما إذا كانت المحطة قد وصلت إلى طاقة 100%. هو ما إذا كان المحول الشمسي يعمل ضمن الظروف الحرارية وافتراضات الشكل الموجي المستخدمة في تصميمه. يوضح هذا الدليل لمهندسي EPC ومشغلي المحطة كيفية فصل تلك الاحتمالات قبل تغيير التقييمات أو إعدادات التبريد أو حدود الحماية.
لماذا يمكن لذروة توليد الطاقة الشمسية أن تضغط على المحول
عادةً ما تقوم محطة الطاقة الكهروضوئية بنقل الطاقة من جانب العاكس نحو شبكة تجميع الجهد المتوسط. مع ارتفاع الإشعاع، يزداد خرج التيار المتردد العاكس ويحمل المحول الشمسي تيارًا أكبر. ترتفع خسائر اللف مع التيار، بينما تظل خسارة القلب موجودة كلما تم تنشيط الوحدة.
وفي الوقت نفسه، قد يحدث إنتاج مرتفع للطاقة الشمسية أثناء الطقس الدافئ. ولذلك يتعين على المحول أن يرفض الحرارة المولدة داخليًا في بيئة قد توفر بالفعل هامش تبريد أقل. بالنسبة لوحدات الزيوت المعدنية،, إيك 60076-7 تحميل الروابط ودرجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة التشغيل والتعمير الحراري. للوحدات الجافة،, إيك 60076-12 يوفر إطار التحميل المقابل.
والنتيجة هي مشكلة حرارية مع عدة متغيرات. قد يقترب المحول الشمسي الذي يعمل بشكل مقبول بنفس الخرج الكهربائي في صباح بارد من درجة حرارة مختلفة خلال فترة ما بعد الظهيرة الحارة. ولهذا السبب فإن نسبة الحمل وحدها هي تشخيص غير كامل.
تأكد أولاً من أن درجة الحرارة غير طبيعية في الواقع
قبل التعامل مع القراءة على أنها ارتفاع في درجة الحرارة، حدد ما يتم قياسه. درجة حرارة الزيت العلوي، ومؤشر النقطة الساخنة المتعرجة، ودرجة حرارة الهواء المحيط، وقراءة سطح الأشعة تحت الحمراء هي كميات مختلفة. قارن كل قيمة بالحد وإعداد الإنذار وموقع المستشعر المحدد لهذا القياس.
مراجعة الطوابع الزمنية كذلك. غالبًا ما تتأخر درجة حرارة المحول عن التغيرات في إنتاج الطاقة الشمسية لأن الأجزاء النشطة والوسط العازل لهما كتلة حرارية. قد تحدث أعلى درجة حرارة بعد أعلى توليد لحظي. وبالتالي فإن الرسم البياني الذي يقارن قيمة طاقة الظهيرة مع إنذار درجة الحرارة اللاحق يمكن أن يكون ذا معنى، ولكن فقط إذا كانت البيانات متوافقة مع الوقت.
تحقق مما إذا كان قد تم تكوين قناة المراقبة بشكل صحيح. يمكن أن يؤدي تغيير مقياس المستشعر أو فشل المسبار أو العلامة غير الصحيحة إلى حدوث حدث حراري واضح. يجب أن يكون التحقق المستقل من قبل الموظفين المؤهلين جزءًا من التحقيق قبل خفض درجة حرارة المحطة أو تغيير مواصفات المحول الشمسي.
قارن بين الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية والقوة الظاهرة
يتبع تيار المحول الطاقة الظاهرة، وليس الطاقة النشطة وحدها. بالنسبة لنظام ثلاثي الطور، ترتبط الطاقة الظاهرة بالطاقة النشطة والمتفاعلة بواسطة S = (P² + Q²). إذا كانت المحطة تصدر طاقة تفاعلية في نفس الوقت الذي تصدر فيه الطاقة الحقيقية، فيمكن للمحول أن يحمل كيلو فولت أمبير أكثر مما تقترحه لوحة القيادة الخاصة بالميغاواط فقط.
على سبيل المثال، فكر في محطة افتراضية تصدر 2.4 ميجاوات و0.8 ميجا فولت أمبير خلال فترة دعم الشبكة. الطاقة الظاهرة هي حوالي 2.53 ميجا فولت أمبير. المثال ليس تصنيف لانشان أو توصية؛ إنه يوضح ببساطة سبب عدم معاملة MW وMVA على أنهما متطابقان.
قم بتضمين عامل طاقة العاكس أو أوامر الطاقة التفاعلية في مراجعة المحولات الشمسية. تحقق أيضًا مما إذا كانت المحطة تقوم بدعم الجهد الليلي أو أي عملية تفاعلية أخرى عندما يكون التوليد النشط منخفضًا. اعتمادًا على عناصر التحكم في المشروع، قد يظل المحول يحمل تيارًا خارج ملف تعريف التوليد العادي.
تحقق مما إذا كان مخرج العاكس يطابق أساس تصميم المحول
يجب مراجعة المحول الشمسي مقابل عدد العاكسات المتصلة وتقييمات التيار المتردد والجهد والحد الأقصى لتيار التشغيل وأوضاع التحكم. يعد حجم صفيف التيار المستمر معلومات مفيدة عن المشروع، لكنه لا يحدد بشكل مباشر تحميل تيار متردد المحول لأن حدود العاكس وعناصر التحكم في تصدير الشبكة تقع بين الصفيف والمحول.
اسأل عن بيانات تشغيل العاكس الفعلية أثناء الحدث الحراري. إذا كانت عدة محولات تشترك في محول واحد، فقارن مخرجاتها وحدد ما إذا كانت مجموعة واحدة تعمل بشكل مختلف. تأكد مما إذا كان أي استبدال للعاكس أو تحديث البرنامج الثابت أو تغيير التحكم في المصنع قد أدى إلى تغيير ملف تعريف الطاقة الحالي أو التفاعلي.
تصف لانشان محولها الشمسي بأنه محول طاقة متجددة قابل للتكوين لمشاريع الطاقة الكهروضوئية على نطاق المرافق والموزعة والصناعية، مع تحديد السعة ونسبة الجهد والتبريد والحماية وفقًا لمتطلبات المشروع. تعامل مع هذه الخيارات كنقطة انطلاق لورقة بيانات خاصة بالمشروع، وليس كتصنيف حراري عالمي واحد.
لا تتجاهل مكونات التيار التوافقي والتردد العالي
تستخدم العاكسات الكهروضوئية إلكترونيات الطاقة، وبالتالي فإن شكل الموجة الحالي ليس جيبيًا تمامًا. تم تصميم العاكسات الحديثة للتحكم في التشوه، ولكن السؤال الهندسي الصحيح هو الطيف التوافقي الذي يصل إلى المحول في ظل ظروف التشغيل الفعلية للمحطة.
IEEE C57.110 يوفر طرقًا لتقييم قدرة المحولات المغمورة بالسائل والجافة عند توفير تيارات الحمل غير الجيبية. يمكن للتيارات التوافقية أن تزيد من التيار الدوامي والخسائر الضالة الأخرى، مما قد يؤدي إلى رفع درجة حرارة الملف إلى ما هو أبعد مما يتنبأ به حساب تيار التردد الأساسي البسيط.
لا تطبق عامل K عام أو نسبة تخفيض تلقائية على كل محول شمسي. احصل على بيانات التيار التوافقي الخاصة بالشركة المصنعة للعاكس عند مستويات الإخراج ذات الصلة، واطلب من مصمم المحول تأكيد أساس الخسارة وارتفاع درجة الحرارة لهذا الطيف. إذا تم استخدام القياسات الميدانية، قم بتسجيل مكان أخذها وتحت أي حالة من حالات إنتاج المحطة.
فصل التسخين التوافقي عن مشكلات EMC عالية التردد
يرتبط التحميل التوافقي منخفض الترتيب ومكونات التبديل ذات التردد العالي بالتشغيل الإلكتروني للطاقة، لكنهما ليسا نفس السؤال الهندسي. إيك 62920 يحدد متطلبات EMC لمعدات تحويل الطاقة الكهروضوئية ويتعرف على المعدات المتصلة بشبكات الجهد المتوسط أو العالي من خلال المحولات.
بالنسبة لفحص ارتفاع درجة حرارة المحولات الشمسية، استخدم بيانات الطيف الحالي المقاسة أو المحددة بدلاً من افتراض أن العاكس المتوافق مع EMC يزيل كل مخاوف فقدان المحولات. وعلى العكس من ذلك، فإن شكل الموجة عالي التردد الذي يتم ملاحظته عند نقطة واحدة في النظام لا يثبت في حد ذاته أنه تسبب في الإنذار الحراري.
النهج العملي هو ربط بيانات شكل الموجة بالتيار ودرجة الحرارة وحالة التشغيل. هذا الدليل أكثر فائدة من تصنيف المحول ببساطة على أنه محمل بـ “harmonic.”
مراجعة درجة الحرارة المحيطة والإشعاع الشمسي وظروف الضميمة
تتعرض معدات الطاقة المتجددة الخارجية لأكثر من درجة حرارة محطة الطقس. يمكن أن يتأثر الهواء المحلي حول المحول الشمسي بالشمس المباشرة والحرارة العاكسة القريبة والإشعاع المنعكس وتدفق الهواء المحدود وتصميم العلبة الجاهزة.
سجل درجة الحرارة المحيطة بالقرب من المحول، ويفضل أن يكون ذلك في موقع يمثل هواء التبريد الخاص به بدلاً من مستشعر الموقع البعيد. قارن الأيام المشمسة والغائمة مع خرج كهربائي مماثل عندما يكون ذلك ممكنًا. وهذا يساعد على فصل التدفئة المرتبطة بالتوليد عن التدفئة البيئية.
إذا تم تركيب المحول الشمسي داخل محطة فرعية مدمجة، فراجع المحول والحاوية كنظام حراري واحد. تسرد صفحة المحولات الشمسية الخاصة بشركة Lanshan خيارات النوع الجاف والمغمور بالزيت وتكوينات التبريد ONAN وONAF وAN وAF. يجب تأكيد التصنيف المسموح به للحاوية الدقيقة وترتيب التبريد وظروف الموقع.
تحقق من توفر التبريد قبل إلقاء اللوم على سعة المحول
بالنسبة للمحول الشمسي المغمور بالزيت، تحقق من توفر المشعاعات والمراوح المحددة وأحكام التبريد الأخرى في وضع التشغيل قيد المراجعة. للحصول على تصميم من النوع الجاف، تحقق من تبريد الهواء الطبيعي أو القسري ومسار التهوية المحيط.
أمر تشغيل المروحة ليس دليلاً على تدفق الهواء الذي تم تسليمه. قم بمراجعة حالة المروحة والطاقة المساعدة والمشعات أو المرشحات المسدودة وفتحات التهوية التالفة وأي تغيير في الموقع قد يتسبب في إعادة تدوير هواء العادم الساخن. يجب أن تحكم تعليمات الصيانة الخاصة بالشركة المصنعة وإجراءات السلامة المعتمدة عملية الفحص.
حافظ على فصل تقييمات التبريد العادية والاحتياطية. إذا كانت المحطة تعتمد على التبريد القسري لتصدير الطاقة الكاملة، فيجب أن يوضح إجراء التشغيل ما يحدث عندما لا يكون هذا التبريد متاحًا. إن زيادة إعداد رحلة درجة الحرارة ليس بديلاً عن حل مشكلة التبريد.
ابحث عن نقاط الاتصال المحلية التي يمكن أن تخفيها نسبة التحميل على مستوى المصنع
يشير ارتفاع درجة الحرارة على مستوى العلبة إلى مشكلة مختلفة عن محطة أو وصلة ساخنة بشكل غير عادي. يمكن أن ينجم التسخين الموضعي عن مقاومة أعلى أو توزيع تيار غير متساوٍ أو حالة اتصال حتى عندما يبدو إجمالي تحميل المحولات الشمسية طبيعيًا.
مقارنة تيارات الطور ونقاط الاتصال المماثلة. يمكن للموظفين المؤهلين استخدام الملاحظات الحرارية المصححة بشكل مناسب كمصدر واحد للأدلة، ولكن اللون الأكثر سخونة في الصورة ليس تشخيصًا كاملاً. تؤثر حالة السطح والانبعاثية وزاوية الرؤية والحمل في وقت الفحص على التفسير.
يجب فحص نقطة الاتصال المحلية باعتبارها مشكلة توصيل كهربائي بدلاً من إخفائها عن طريق إضافة المزيد من تهوية العلبة. يجب أن يتبع أي فحص داخلي أو عمل تصحيحي إجراءات العزل المعتمدة وتعليمات الشركة المصنعة.
استخدم ركوب الدراجات الحرارية اليومية كجزء من مراجعة التصميم
عادة ما يرتفع توليد الطاقة الشمسية بعد شروق الشمس، ويصل إلى أعلى مستوى له خلال النهار وينخفض نحو المساء. تختلف دورة التحميل المتكررة هذه عن محول المصنع الذي قد يعمل بحمل ثابت نسبيًا للنوبات الطويلة. يجب أن يعكس تصميم المحول ومراجعة التحميل الواجب الفعلي بدلاً من الحمل الثابت المفترض 100%.
لا يعني التدوير الحراري تلقائيًا أن المحول الشمسي يحتاج إلى تصنيف أكبر للوحة الاسم. وتعتمد أهميتها على مدة الذروة، والظروف المحيطة، وتوزيع الخسارة، ونظام العزل والتبريد. تهدف أدلة التحميل إلى تقييم درجة حرارة التشغيل والتقادم بمرور الوقت، وليس استبدال بيانات تصميم الشركة المصنعة.
بالنسبة لمشروع يحتوي على قطع موسمي أو تقليص الشبكة، قم بتضمين أوضاع التشغيل هذه أيضًا. يمكن أن يكون المحول الذي تم اختياره فقط من سعة التيار المستمر للوحدة الكهروضوئية مضللاً لأن ملف تعريف تصدير التيار المتردد قد يخضع لحدود العاكس والشبكة.
مثال: ارتفاع درجة الحرارة خلال فترة ما بعد الظهر الصافية
خذ بعين الاعتبار محطة طاقة شمسية افتراضية حيث يظهر إنذار المحول في فترات بعد الظهر الصافية. تصدر المحطة ما يقرب من حد التيار المتردد المسموح به، ويحدث الإنذار بعد حوالي ساعة من ذروة التوليد. المحول ليس أعلى بشكل مستمر من لوحة الاسم kVA.
يجب أن يقوم التحقيق أولاً بمحاذاة العاكس MW وMVAr وتيار الطور ودرجة الحرارة المحيطة المحلية ودرجات حرارة المحول وحالة التبريد على نفس الجدول الزمني. لنفترض أن المراجعة وجدت أن الطاقة الظاهرة تظل قريبة من الخدمة المتوقعة، ولكن لم تبدأ مروحة تبريد واحدة وأن الهواء الداخل المحلي أكثر دفئًا بشكل ملحوظ مما تشير إليه محطة الأرصاد الجوية بالموقع.
ومن شأن هذه الملاحظات أن تجعل توافر التبريد وأولويات البيئة المحلية موضع بحث. لن يثبتوا بعد أن حجم المحول صحيح، ولن يستبعدوا المشكلات التوافقية أو المتعلقة بالاتصال.
لنفترض الآن أن حدثًا ثانيًا قد حدث مع توفر جميع المراوح، لكن قياسات الطيف الحالي تظهر حالة تشغيل غير مدرجة في بيانات المحول الأصلية. يتغير السؤال الهندسي. والخطوة التالية هي أن يقوم مصمم المحولات بتقييم الطيف المقاس والخسائر، وليس افتراض نفس السبب الجذري للحدث الأول.
قم ببناء مجموعة بيانات تشخيصية قبل تغيير المعدات
يجب أن يجمع التحقيق المفيد في المحولات الشمسية بين الأدلة الكهربائية والحرارية والبيئية. يقدم الجدول أدناه طلب بيانات عملي لفرق EPC ومشغلي المحطات.
| مجموعة البيانات | ما لجمعه | لماذا يهم |
|---|---|---|
| بيانات التوليد والعاكس | Mw، MVAr، kVA أو الحالي، حالة العاكس والتقليص | يظهر الواجب الكهربائي الفعلي خلال الحدث |
| درجة حرارة المحول | أجهزة استشعار من النوع العلوي أو الملف أو الجاف ذات طوابع زمنية | يحدد الكمية الحرارية التي تقترب من الحد الأقصى |
| بيئة | درجة الحرارة المحيطة المحلية والتعرض لأشعة الشمس وظروف العلبة | يفصل التدفئة الكهربائية عن هامش التبريد المنخفض |
| نظام التبريد | حالة المروحة أو المضخة والإمداد المساعد والإنذارات | يؤكد ما إذا كان وضع التبريد المقصود متاحًا أم لا |
| جودة الطاقة | Thd الحالي والطيف التوافقي حيثما كان ذلك مناسبًا | يدعم تقييم خسائر التيار غير الجيبية |
| أدلة الصيانة | التصوير الحراري وتاريخ الاتصال والتعديلات الأخيرة | يساعد في تحديد المشاكل المحلية وليس مشاكل المحولات الكاملة |
تعرف على متى يكون المحول الشمسي الأكبر مبررًا بالفعل
قد يكون هناك ما يبرر وجود محول شمسي أكبر عندما يتجاوز واجب التشغيل المستقبلي المعتمد، بعد النظر في تأثيرات الطاقة التفاعلية وشكل الموجة، القدرة المؤكدة للتصميم الحالي. ويمكن أيضًا أن يكون جزءًا من إعادة التصميم عندما يتم زيادة حد تصدير المصنع أو قدرة العاكس عمدًا.
لا يتم تبريره تلقائيًا بسبب حدوث إنذار واحد لدرجة الحرارة. إذا كان السبب الجذري هو عدم توفر التبريد أو الاتصال المحلي عالي المقاومة أو مشكلة التثبيت، فإن زيادة كيلو فولت أمبير قد تترك الخطأ في مكانه.
قبل تغيير السعة، اسأل الشركة المصنعة للمحولات عن التحميل والأساس الحراري الخاص بالمشروع. لمعدات الزيوت المعدنية،, إيك 60076-7 يوفر إرشادات بشأن درجة الحرارة والتحميل؛ للمعدات الجافة،, إيك 60076-12 ينطبق ضمن نطاقه. يجب أن يستخدم القرار النهائي التكوين الفعلي والظروف المحيطة والواجب المتوقع.
ما يجب إرساله إلى لانشان لمراجعة محولات الطاقة الشمسية
عند طلب وحدة جديدة أو مراجعة مشكلة ارتفاع درجة الحرارة، أرسل مخططًا أحادي الخط وجدول العاكس ونسبة المحولات وسعتها وجهد توصيل الشبكة والبيانات البيئية للموقع. قم بتضمين ملف تعريف الحمل المقاس بدلاً من تصنيف DC للمصفوفة الكهروضوئية فقط.
بالنسبة للمخاوف الحرارية، أضف درجات حرارة المحولات ذات الطابع الزمني ودرجة الحرارة المحيطة المحلية وحالة التبريد وسجلات جودة الطاقة ذات الصلة. اذكر ما إذا كان المحول مغمورًا بالزيت أو من النوع الجاف وما إذا كان يعمل داخل محطة فرعية مسبقة الصنع.
لانشان محول شمسي يدعم Range تكوينات السعة والجهد والتبريد والحماية الخاصة بالمشروع. اطلب جدول بيانات مضمونًا للتصميم المعروض الدقيق، بما في ذلك افتراضات التشغيل التي تدعم قدرته الحرارية.
للحصول على خيارات محولات أوسع، قم بمراجعة نطاق محولات الطاقة. إذا تم دمج المحول في تركيب معبأ، قم بتنسيق مراجعة المحول مع العلبة ومجموعة المفاتيح الكهربائية المرتبطة بها بدلاً من الموافقة على كل عنصر على حدة.
خاتمة
يعد ارتفاع درجة حرارة المحولات الشمسية عند ذروة التوليد أحد الأعراض التي يجب التحقيق فيها، وليس التشخيص في حد ذاته. قم بمحاذاة الخرج الكهربائي والطاقة التفاعلية وبيانات شكل الموجة والظروف المحيطة المحلية وحالة التبريد قبل تحديد ما إذا كان المحول محملاً بشكل زائد أو يتم تقليل الهامش الحراري في مكان آخر.
يفصل التحقيق القوي تسخين الوحدة الكاملة عن النقاط الساخنة المحلية ويستخدم البناء الدقيق للمحول ووضع التشغيل. اتصل بشركة لانشان الكهربائية مع جدول العاكس الخاص بك، وسجلات درجة الحرارة وظروف الموقع لمراجعة تكوين المحولات الشمسية للمشروع.
الأسئلة الشائعة
لماذا يصبح المحول الشمسي أكثر سخونة بالقرب من ذروة التوليد؟
يؤدي توليد الذروة إلى زيادة الخسائر الحالية والمتعلقة بالحمل، في حين قد تتزامن نفس الفترة مع ارتفاع درجة الحرارة المحيطة المحلية. تعتمد درجة الحرارة النهائية أيضًا على التبريد، وواجب الطاقة التفاعلية، والخسائر المرتبطة بشكل الموجة، لذا فإن نسبة التوليد وحدها لا تكفي لتحديد السبب.
هل يمكن أن يسخن محول الطاقة الشمسية تحت لوحة MVA الخاصة به؟
نعم. يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المحيطة المرتفعة أو التبريد غير المتوفر أو الخسائر التوافقية أو نقطة اتصال كهربائية محلية إلى رفع درجات الحرارة حتى عندما تظل الطاقة الظاهرة أقل من تصنيف لوحة الاسم. يجب مراجعة ظروف التحميل المعتمدة والقياسات الفعلية معًا.
هل تتطلب محولات الطاقة الشمسية دائمًا خفض درجة حرارة المحولات؟
لا تنطبق نسبة تخفيض عالمية على كل مشروع. احصل على طيف التيار التوافقي العاكس وملف التشغيل، ثم اطلب من مصمم المحولات تقييم خسائر التيار غير الجيبية المتوقعة باستخدام الطريقة الهندسية المعمول بها.
هل تظهر القراءة العالية ميغاواط الحمل الكامل للمحول؟
رقم: تيار المحول يتعلق بالطاقة الظاهرة. يمكن للطاقة التفاعلية أن تزيد من كيلو فولت أمبير والتيار حتى عندما لا تتغير ميجاوات. قم بمراجعة MW وMVAr وعامل الطاقة والتيار معًا أثناء الحدث الحراري.
ما هي البيانات التي يجب أن أرسلها لمراجعة ارتفاع درجة حرارة المحولات الشمسية؟
إرسال MW أو MVAr أو التيار المحاذي للوقت ودرجة حرارة المحول ودرجة الحرارة المحيطة المحلية وحالة نظام التبريد. أضف تفاصيل العاكس والقياسات التوافقية حيثما كان ذلك مناسبًا وتغييرات الصيانة الأخيرة والتكوين الدقيق للمحول.
