Trang chủKết nốiHỗ trợ kỹ thuậtKiểm tra lựa chọn thiết bị bảo vệ cho điện mặt trời...

Kiểm tra lựa chọn thiết bị bảo vệ cho điện mặt trời mái nhà

Tóm tắt: Hiện nay, thế giới đang đẩy nhanh sử dụng năng lượng mặt trời với tốc độ chưa từng thấy. Dù nhu cầu năng lượng toàn cầu giảm 4,5% trong năm 2020, các công nghệ năng lượng mặt trời vẫn cho thấy những bước phát triển đầy tiềm năng. Trong năm ngoái, thế giới đã lắp đặt thêm hơn 127 gigawatt (GW) – tương đương 127.000 triệu Watt (W) năng lượng mặt trời – mức tăng theo năm lớn nhất từ trước đến nay.

• Tính toán tổn thất công suất hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới

Có thể nói năm 2020 đã chứng kiến sự bứt phá của điện mặt trời mái nhà (ĐMTMN) của Việt Nam. Tính đến hết ngày 31/12/2020, hơn 100.000 công trình điện mặt trời mái nhà đã được đấu nối vào hệ thống điện với tổng công suất lắp đặt lên tới gần 9.300 MWp. Trong đó, chỉ riêng 3 ngày (từ 29/12-31/12/2020) đã có thêm hơn 3.000MW với hơn 10.000 dự án được vận hành. Như vậy có thể nhận định rằng, Quyết định 13 của Thủ tướng Chính phủ thực sự đã tạo nên “cú hích” cho ĐMTMN phát triển. Với nhiều lợi ích mang lại cho chính chủ đầu tư cũng như cộng đồng, việc lắp đặt ĐMTMN đã được người dân, doanh nghiệp quan tâm.

Tuy nhiên, hầu hết các dự án điện mặt trời mái nhà vẫn còn rất nhiều vấn đề. Nguyên nhân là do các ứng dụng về mặt kỹ thuật của công nghệ hiện tại chưa được áp dụng trong quá trình thiết kế xây dựng và vận hành. Các vấn đề này ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống và đôi khi làm giảm hiệu suất của dự án, không mang lại hiệu quả kinh tế như mong muốn.

1. Lựa chọn thiết bị bảo vệ tại xưởng 1 và xưởng 2

Tại tủ điện phân phối hạ thế của xưởng 1 và xưởng 2, nguồn điện AC từ các lộ ra của inverter trước khi đấu vào thanh cái hạ thế được bảo vệ ngắn mạch bằng MCCB (Moulded Case Circuit Breaker) hạ thế (với chức năng bảo vệ ngắn mạch cho từng inverter). Lộ ra thanh cái hạ thế trước khi đấu vào đường dây dẫn đến máy biến áp 22/0,4 kV cũng được bảo vệ ngắn mạch bằng ACB (Air Circuit Breaker) hạ thế (với chức năng bảo vệ ngắn mạch tại thanh cái tủ phân phối hạ thế).

Hình 1: Hình ảnh sơ đồ nguyên lý bảo vệ của tủ điện phân phối hạ thế xưởng 1  và 2

Loại MCCB dùng cho xưởng 1 và 2 là loại NE250-SV và ACB là loại AE2000-SW, với các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:

Bảng 1:  Bảng so sánh thông số kỹ thuật của MCCB – NE250-SV và ACB – AE2000-SW

Ngoài ra, hai thiết bị MCCB loại NE250-SV và ACB loại AE2000-SW, có hai đặc tuyến bảo vệ cũng khác nhau:

Hình 2: So sánh đặc tuyến bảo vệ giữa MCCB – NE250-SV (bên phải) và ACB – AE2000-SW (bên trái)

2. Kiểm tra lựa chọn thiết bị bảo vệ tại xưởng 1 và 2

Theo thông số kỹ thuật của biến tần (inverter) dùng tại xưởng 1 và xưởng 2 thì dòng điện AC ở chế độ làm việc bình thường là 152A (ở mức điện áp 380V). Khi xét chọn thiết bị bảo vệ inverter với hệ số an toàn là 1,25 thì dòng điện làm việc của thiết bị bảo vệ là 190A. Như vậy việc chọn MCCB loại NE250-SV với dòng làm việc liên tục là 200A để bảo vệ ngắn mạch cho các biến tần (inverter) tại xưởng 1 và xưởng 2 là hợp lý và đảm bảo an toàn và độ tin cậy.

Tương tự như vậy, khi xét chọn thiết bị bảo vệ cho thanh cái tủ phân phối hạ thế thì dòng làm việc của thiết bị là 1710A. Như vậy, việc chọn ACB loại AE2000-SW với dòng làm việc liên tục là 2000A để bảo vệ ngắn mạch cho thanh cái tủ phân phối hạ thế tại xưởng 1 và xưởng 2 là hợp lý và đảm bảo an toàn và độ tin cậy.

3. Kiểm tra sự phối hợp bảo vệ giữa các MCCB và ACB tại xưởng 1 và 2

Thiết kế lại sơ đồ bảo vệ tại tủ điện phân phối hạ thế và các thông số thiết bị như sơ đồ nguyên lý đã được sử dụng tại xưởng 1 và xưởng 2 để mô phỏng trên phần mềm ETAP.

Hình 3: Mô phỏng lựa chọn thiết bị bảo vệ tại xưởng 1&2

Từ kết quả tính toán từ phần mềm, thời gian tác động của các thiết bị bảo vệ tại xưởng 1 như sau:

Bảng 2. Bảng tính toán thời gian tác động khi có ngắn mạch của MCCB – NE250-SV và ACB – AE2000-SW tại xưởng 1

Khi có ngắn mạch ở biến tần (inverter) 5 tại xưởng 1 thì dòng ngắn mạch là 2950A, MCCB 200A (NE250-SV) có thời gian ngắt từ 0.01s – 4.2s, ACB 2000A (AE2000-SW) có thời gian ngắt từ 30s – 45s. Từ đó có thể nhận xét được là MCCB ngắt trước ACB. Cho nên việc lựa chọn MCCB, ACB là hợp lý.

Tương tự, ta cũng có kết quả tính toán từ phần mềm, thời gian tác động của các thiết bị bảo vệ tại xưởng 2 như sau:

Bảng 3: Bảng tính toán thời gian tác động khi có ngắn mạch của MCCB – NE250-SV và ACB – AE2000-SW tại xưởng 2

Khi có ngắn mạch ở biến tần (inverter) 1 tại xưởng 2 thì dòng ngắn mạch là 7920A, MCCB 200A (NE250-SV) có thời gian ngắt từ 0.01s – 0.02s, ACB 2000A (AE2000-SW) có thời gian ngắt từ 4s – 6.1s. Từ đó có thể nhận xét được là MCCB ngắt trước ACB. Cho nên việc lựa chọn MCCB, ACB là hợp lý.

4. Kết Luận

Nhận xét việc lựa chọn thiết bị bảo vệ: Ta có thể nhận ra rằng đối với sự cố của từng inverter thì thời gian tác động của MCCB là rất nhanh và độ chênh lệch về thời gian tác động cũng lớn hơn nhiều so với ACB. Điều đó cũng có nghĩa là khi có sự cố xảy ra ở một inverter thì MCCB của inverter đó tác động ngay lập tức, cô lập sự cố đó ra khỏi hệ thống phân phối hạ thế và tránh tình trạng ACB cũng có thể tác động cô lập sự cố làm phạm vi mất điện bị mở rộng. Đảm bảo được tính an toàn, chọn lọc và tin cậy khi bị sự cố.

PGS.TSKH. Ngô Đăng Lưu (Đại học quốc gia TP.HCM)
PGS. TS Nguyễn Hùng (trường Đại học Công nghệ TP.HCM)
TS. Nguyễn Đình Long (trường ĐH Đồng Nai)

Theo dõi fanpage chúng tôi

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Bài viết cùng chủ đề

Nguồn nhân lực công nghiệp Việt Nam đang thiếu nhiều cán bộ quản lý cấp trung

Báo cáo nhằm nắm bắt và phân tích thực trạng chiến lược và kế hoạch phát triển, khảo sát và phân tích nhu cầu nhân lực của các trường đại học, các doanh nghiệp Nhật Bản, nhu cầu hỗ trợ phát triển nguồn nhân lực trung và dài hạn, đồng thời xem xét định hướng hợp tác của Jica trong lĩnh vực này trong tương lai.

VAA xác định Sàn Công nghệ TĐH là hoạt động khoa học quan trọng, đóng góp cho chuyển đổi số 

Sáng 27/9, tại Văn phòng Hội Tự động hoá Việt Nam (VAA) đã diễn ra cuộc họp Ban điều hành Sàn Công nghệ Tự động hoá (TĐH). Ông Nguyễn Quân - Chủ tịch VAA chủ trì cuộc họp cùng sự tham gia của ông Dương Nguyên Bình - Phó chủ tịch thường trực VAA, ông Phạm Hồng Quất - Cục trưởng Cục Phát triển thị trường và Doanh nghiệp Khoa học và công nghệ (Bộ KH và CN) cùng các thành viên trong ban điều hành Sàn Công nghệ.

National Robotics Tournament 2022 giúp học sinh Việt Nam vươn xa trong kỹ thuật robotics

Với sứ mệnh mang giáo dục STEAM đẳng cấp quốc tế tới cho học sinh Việt Nam một cách hoàn toàn miễn phí, STEAM for Vietnam cùng với các đối tác đã đem tới một sân chơi đạt chuẩn quốc tế của Robotics Education & Competition Foundation (REC). Cuộc thi đã tạo điều kiện để các em học sinh ở Việt Nam có cơ hội học tập và thực hành thi đấu trên các bộ linh kiện Robotics hiện đại như học sinh tại Mỹ, hướng tới mục tiêu có thể tham gia thi đấu ở các giải đấu Robotics toàn cầu.

AI: cơ hội để doanh nghiệp công nghệ tăng năng suất bứt phá trong bối cảnh hiện nay

Sáng 23/9, Ngày hội Trí tuệ nhân tạo Việt Nam 2022 (AI4VN) đã diễn ra tại Hà Nội với chủ đề “AI phục hồi kinh tế định hình tương lai”. Chương trình do bộ Khoa học Công nghệ chỉ đạo, báo Vnexpress tổ chức, với sự phối hợp của các cơ quan ban nghành. Tham dự có Phó Thủ tướng Chính phủ Vũ Đức Đam, cùng đại diện các bộ, ban, ngành, các hiệp hội, doanh nghiệp các chuyên gia và nhà đầu tư trong nước, quốc tế và những người đam mê công nghệ.

Muốn thu hút người học: đừng để Trí tuệ nhân tạo trở thành nghề quá cao siêu

Chiến lược quốc gia của Việt Nam về nghiên cứu phát triển ứng dụng Trí tuệ nhân tạo - AI đến năm 2030 đã được ban hành, Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD và ĐT) cũng đã có thông tư về mở mã ngành đào tạo nhân lực AI, người làm về AI được xếp vào Top 3 nhóm ngành có thu nhập cao nhưng dự báo nhân lực AI vẫn tiếp tục thiếu trầm trọng.

Bài viết nổi bật

Để phát triển ngành CNHT, tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu doanh nghiệp cần phải mạnh dạn đầu tư

Ngành công nghiệp hỗ trợ tại Việt Nam đã và đang có những bước "chuyển mình" tích cực với khoảng 2.000 doanh nghiệp sản xuất phụ tùng, linh kiện, trong đó có khoảng 300 doanh nghiệp tham gia vào chuỗi cung ứng đa quốc gia, tạo việc làm cho hơn 600.000 lao động. Ước tính số doanh nghiệp đang hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ hiện đã chiếm gần 4,5% tổng số doanh nghiệp của ngành công nghiệp chế biến - chế tạo.

Công nghệ vượt trội của máy nhựa Đài Loan

Ngày 28/9/2022, Hội thảo “Vượt trội với máy nhựa Đài Loan” do Cục Ngoại Thương (BOFT) và Hội đồng phát triển ngoại thương Đài Loan (TAITRA) tổ chức. Đây là hội thảo nhằm khuyến khích sản xuất, chế biến nhựa ngày càng bền vững, và cũng là cơ hội để các doanh nghiệp Đài Loan nắm bắt được nhu cầu của thị trường hiện nay.

VAA xác định Sàn Công nghệ TĐH là hoạt động khoa học quan trọng, đóng góp cho chuyển đổi số 

Sáng 27/9, tại Văn phòng Hội Tự động hoá Việt Nam (VAA) đã diễn ra cuộc họp Ban điều hành Sàn Công nghệ Tự động hoá (TĐH). Ông Nguyễn Quân - Chủ tịch VAA chủ trì cuộc họp cùng sự tham gia của ông Dương Nguyên Bình - Phó chủ tịch thường trực VAA, ông Phạm Hồng Quất - Cục trưởng Cục Phát triển thị trường và Doanh nghiệp Khoa học và công nghệ (Bộ KH và CN) cùng các thành viên trong ban điều hành Sàn Công nghệ.