trien-lam-quoc-te

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)

Tin bài khác
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/3/2025: Tuổi Mùi hao tài,  tuổi Dậu gặp quý nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/3/2025: Tuổi Mùi hao tài, tuổi Dậu gặp quý 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 30/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện

Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện

Ngày 28/03/2025, tại Hà Nội, Tạp chí Sức khỏe Việt và Công ty CP Truyền thông Nhị Vân (Nhị Vân Media) đã ký kết Biên bản Hợp tác toàn diện về việc phối hợp trong hoạt động Truyền thông và Tổ chức sự kiện.
Việt Nam đẩy mạnh hợp tác khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Việt Nam đẩy mạnh hợp tác khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số

Tại diễn đàn đa phương của UNESCO, Việt Nam khẳng định cam kết và vai trò tích cực trong thúc đẩy S.T.I.D (Khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số) vì phát triển bền vững.
Sắp diễn ra hội thảo Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0

Sắp diễn ra hội thảo Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0

Trong khuôn khổ triển lãm MANUFACTURING BINH DUONG 2025, ngày 16/4 tới đây, Hội Tự động hóa TP. Hồ Chí Minh (HauA) sẽ phối hợp cùng Infoma Markets tổ chức hội thảo “Vai trò của AI và Smart factory trong tự động hóa sản xuất thời đại 4.0”.
Đại học Kinh tế Quốc dân sẽ sắp phân hiệu 2 ở Hà Nam

Đại học Kinh tế Quốc dân sẽ sắp phân hiệu 2 ở Hà Nam

GS.TS. Phạm Hồng Chương, Giám đốc Đại học Kinh tế Quốc dân, cho rằng phân hiệu 2 của đại học đi vào hoạt động sẽ là cơ hội để thầy và trò có môi trường tốt để học tập và nghiên cứu.
5 năm tới robot hình người sẽ được dùng phổ biến trong sản xuất?

5 năm tới robot hình người sẽ được dùng phổ biến trong sản xuất?

Giám đốc điều hành Jensen Huang của Nvidia (NVDA.O) tin rằng robot hình người sẽ chỉ mất chưa đến 5 năm nữa để được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất.
Điều khiển thích nghi bền vững cho một lớp phi tuyến affine bất định

Điều khiển thích nghi bền vững cho một lớp phi tuyến affine bất định

Bài báo trình bày một phương pháp tổng hợp bộ điều khiển cho một lớp phi tuyến affine bất định dựa trên kỹ thuật điều khiển thích nghi và điều khiển bền vững.
EVN bảo đảm nguồn cung điện phục vụ kinh tế tăng trưởng bứt phá năm 2025

EVN bảo đảm nguồn cung điện phục vụ kinh tế tăng trưởng bứt phá năm 2025

Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) vừa tổ chức phiên họp đầu tiên của Ban chỉ đạo đảm bảo cung ứng điện năm 2025 vào chiều ngày 27/3/2025. Cuộc họp được tiến hành theo hình thức kết hợp giữa trực tiếp và trực tuyến, liên kết với 22 điểm cầu tại các tổng công ty, nhà máy điện cùng các đơn vị trực thuộc EVN.
Khoa học công nghệ và chuyển đổi số giúp ngành Nông nghiệp phát triển vượt bậc

Khoa học công nghệ và chuyển đổi số giúp ngành Nông nghiệp phát triển vượt bậc

Trong bối cảnh ngành nông nghiệp Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức từ biến đổi khí hậu, yêu cầu từ thị trường quốc tế và nhu cầu phát triển bền vững, khoa học công nghệ (KHCN) và chuyển đổi số đã trở thành động lực quan trọng để thúc đẩy tăng trưởng.
Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng làm Trưởng BCĐ xây dựng Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi)

Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng làm Trưởng BCĐ xây dựng Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi)

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính ký Quyết định số 674/QĐ-TTg ngày 28/3/2025 kiện toàn Ban chỉ đạo xây dựng dự án Luật Khoa học và Công nghệ (sửa đổi).
Quảng cáo
moxa