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

Hỗ trợ kỹ thuật
21/09/2022 21:48
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.
aa

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).

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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:

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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:

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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.

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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:

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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:

kiem tra lua chon thiet bi bao ve cho dien mat troi mai nha
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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tháo gỡ vướng mắc về vốn cho doanh nghiệp xuất khẩu

Tháo gỡ vướng mắc về vốn cho doanh nghiệp xuất khẩu

Các doanh nghiệp xuất khẩu mong muốn có chính sách linh hoạt hơn từ phía nhà quản lý hoặc các ngân hàng thương mại, để doanh nghiệp có thể chủ động phòng ngừa rủi ro tỷ giá mà không bị đè nặng bởi yêu cầu ký quỹ quá cao.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 27/4/2025: Tuổi Hợi thành công, tuổi Thìn chú ý sức khỏe

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 27/4/2025: Tuổi Hợi thành công, tuổi Thìn chú ý sức khỏe

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 27/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB báo lãi gần 8.400 tỷ, Techcombank trả cổ tức tiền mặt

Tin tức ngân hàng nổi bật tuần qua: MB báo lãi gần 8.400 tỷ, Techcombank trả cổ tức tiền mặt

Tuần qua, nhiều ngân hàng đã có những động thái quan trọng nhằm mở rộng dịch vụ và thu hút khách hàng. MB báo lãi gần 8.400 tỷ, cao gấp rưỡi cùng kỳ 2024; Techcombank bất ngờ bổ sung phương án trả cổ tức tiền mặt...
Khuyến khích thanh niên tích cực tham gia phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số

Khuyến khích thanh niên tích cực tham gia phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số

Văn phòng Chính phủ vừa có Thông báo số 198/TB-VPCP ngày 24/4/2025 kết luận của Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tại Chương trình đối thoại với thanh niên năm 2025.
Vai trò của AI trong việc nâng cao hiệu suất máy biến áp

Vai trò của AI trong việc nâng cao hiệu suất máy biến áp

AI cho phép ra quyết định thông minh hơn, thông tin chi tiết dự đoán và kiểm soát hoạt động tốt hơn hỗ trợ nâng cao hiệu suất máy biến áp. Đây là cách AI tạo ra sự khác biệt.
Những giải pháp tài chính - công nghệ  góp phần thúc đẩy hành trình chuyển đổi xanh

Những giải pháp tài chính - công nghệ góp phần thúc đẩy hành trình chuyển đổi xanh

Ngày 21/04/2025, tại Hà Nội, Ngân hàng TMCP Đầu tư và Phát triển Việt Nam (BIDV) cùng Công ty cổ phần FPT đã phối hợp tổ chức Hội thảo "Hành trình chuyển đổi xanh và các giải pháp tài chính - công nghệ". Hội thảo quy tụ các diễn giả là những chuyên gia hàng đầu đến từ World Bank Việt Nam, Ernst & Young Việt Nam, BIDV, FPT; đồng thời thu hút hơn 100 doanh nghiệp tiên phong trong chuyển đổi ESG tham dự.
Trạng nguyên Tiếng Việt và hành trình 10 năm ‘cõng công nghệ’ đến mọi miền Tổ quốc

Trạng nguyên Tiếng Việt và hành trình 10 năm ‘cõng công nghệ’ đến mọi miền Tổ quốc

Chỉ còn 1 ngày nữa sẽ diễn ra Lễ vinh danh và trao giải hội thi Đình Trạng nguyên Tiếng Việt năm học 2024-2025, đồng thời ghi nhận hành trình 10 năm của một chương trình nhiều dấu ấn và tự hào.
Liên chi Hội Làm đẹp miền Bắc ra mắt: Kết nối chuyên gia, đón đầu xu hướng AI an toàn

Liên chi Hội Làm đẹp miền Bắc ra mắt: Kết nối chuyên gia, đón đầu xu hướng AI an toàn

Ngày 24/ 4 vừa qua, ngành chăm sóc sức khỏe và sắc đẹp khu vực miền Bắc đã đánh dấu một bước phát triển quan trọng với sự kiện ra mắt Liên Chi Hội Giáo Dục Chăm Sóc Sức Khỏe, Sắc Đẹp và Spa Thẩm Mỹ Miền Bắc. Sự kiện long trọng này được tổ chức tại Trống Đồng Palace, Hà Đông.
Thị trường chứng khoán ngày 25/4: VN Index tăng nhẹ vượt MA20, thị trường phân hóa

Thị trường chứng khoán ngày 25/4: VN Index tăng nhẹ vượt MA20, thị trường phân hóa

Thị trường tiếp tục tăng điểm và vượt nhẹ đường MA20 ngày trong bối cảnh phân hóa rõ nét. Mặc dù chịu áp lực cơ cấu danh mục từ các quỹ ETF và khối ngoại bán ròng, dòng tiền vẫn tập trung vào nhóm vốn hóa lớn giúp chỉ số duy trì đà tăng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/4/2025: Tuổi Ngọ quý nhân phù trợ, tuổi Hợi gặp tiểu nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/4/2025: Tuổi Ngọ quý nhân phù trợ, tuổi Hợi gặp tiểu nhân

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 26/4/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
siement
Quảng cáo
moxa