Hệ thống Chống sét cho Nhà máy Điện Mặt trời Solar Farm

Sự cần thiết phải chống sét bảo vệ cho nhà máy điện mặt trời trang trại

Các nhà máy điện mặt trời Solar Farm (NMDMT) hay trang trại điện mặt trời (DMT) thường được xây dựng ở các vùng đất hoặc trên mặt nước có nhiều nắng và rất trống trãi để có hiệu suất cao nhất trong việc tạo ra điện. Trang trại DMT được tạo thành từ hàng trăm tấm pin mặt trời (PMT) đặt trên các bộ giàn giáo bệ đỡ, được liên kết với nhau và kết nối đến các thiết bị điện nhạy cảm khác trong hệ thống.

Nhà máy có nguy cơ bị thiên lôi đánh trực tiếp hoặc gián tiếp rất cao do diện tích tiếp xúc lớn và nhiều dây dẫn điện và đi rất dài. Ngoài sự cố bị đánh thẳng xuống các tấm PMT thì các bề mặt và các dây dẫn cũng rất dễ xảy ra các xung điện áp đột biến lan truyền do hiện tượng cảm ứng (dù đi trong ống bảo vê).

Thậm chí các kim thu sét tia tiên đạo sớm ESE (KTS) cũng gián tiếp tạo ra sự chênh lệch điện áp giữa các điểm, cũng là một trong những nguyên nhân tạo ra xung quá áp lan truyền trên các dây dẫn điện.

Do vậy, để tránh các sự cố dẫn đến thiệt hại tốn kém về chi phí thay thế hoặc nhà máy bị ngừng hoạt động, bắt buộc chúng ta phải trang bị các hệ thống chống sét điện mặt trời một cách toàn diện, phải kết hợp các giải pháp bảo vệ đồng bộ và chuyên nghiệp nhất.

Đồng thời phải có hệ thống tiếp đất và nối tiếp địa đất đầy đủ cho nhà máy theo đúng yêu cầu kỹ thuật.

Hệ thống Chống sét cho Nhà máy Điện Mặt trời Solar Farm là một tập hợp gồm nhiều thiết bị và vật tư chuyên dụng kết hợp với nhau nhằm hạn chế sự tác động do sét và quá điện áp gây ra thiệt hại đối giàn pin và thiết bị solar; trong đó hệ thống chống đánh trực tiếp và chống lan truyền trên đường dây là hai hạng mục rất quan trọng cần trang bị đầy đủ và kịp thời để đảm bảo hiệu quả đầu tư của dự án.

Tham khảo các thông tin liên quan

Hệ thống chống sét đánh thẳng cho nhà máy điện mặt trời

Chống sét (CS) cho Nhà máy DMT bằng cách sử dụng các KTS hoặc dây CS lắp đặt ở trong vùng nhà máy, nhằm mục đích không để xảy ra sự cố các tia điện đi xuống các thành phần của hệ thống như các tấm PMT, cột đỡ, đường dây điện, đèn chiếu sáng và kể cả đánh xuống đất trong vùng này. Nếu bị đánh trúng thì sẽ gây ra cháy nổ, hư hỏng ngay lập tức.

Hiện nay thường sử dụng các hệ thống bảo vệ gồm:

Hệ thống chống đánh thẳng truyền thống

Đây là hệ thống sử dụng các thu lôi cổ điển Franklin bố trí và lắp đặt trên các cột hoặc giàn giáo trong nhà máy điện, được thiết kế theo tiêu chuẩn truyền thống.

Ưu điểm của hệ thống này là chi phí ít tốn kém nhất. Nhược điểm là vùng bảo vệ của chúng khá nhỏ, phải bố trí số lượng rất lớn trong nhà máy.

Hệ thống chống đánh thẳng bằng công nghệ chủ động

Đây là công nghệ sử dụng các KTS có vùng bảo vệ rất lớn (từ 50 đến 107 mét hoặc lớn hơn tùy theo cao độ lắp đặt), chúng thường được bố trí trên các cột cao ở trong vùng cần bảo vệ, sao cho vùng bảo vệ của nhiều cột phối hợp đủ bao phủ hết toàn bộ vùng cần bảo vệ của nhà máy.

Ưu điểm : Chi phí vừa phải, bố trí ít

Nhược điểm:

• Cũng như kim Franklin, KTS này cũng thu hút các dòng điện đánh vào rồi truyền xuống đất, gây ra tác động gián tiếp về xung quá áp lan truyền càng nhiều hơn, càng phải tăng cường lắp đặt các thiết bị chống sét (TBCS) nhiều hơn, cácTBCS phải có thông số kỹ thuật cao hơn (về Type 1, về khả năng cắt dòng, bảo vệ lặp lại nhiều cấp ..).
• Mặt khác, việc chọn các đầu KTS chủ động này cần phải cân nhắc, cần phải chọn các sản phẩm có chất lượng bảo đảm đúng theo tiêu chuẩn NFC. Nếu sử dụng các đầu KTS chất lượng không đảm bảo thì chúng không khác gì một kim thu lôi cổ điển, dẫn đến không đảm bảo vùng bảo vệ như thiết kế đề ra cho nhà máy điện.

Hệ thống chống đánh thẳng bằng công nghệ phân tán

Đậy là công nghệ hiện đại nhất hiện nay dựa trên lý thuyết về phân tán điện tích, chúng sử dụng các đầu kim phân tán điện tích (KPTDT), các KPTDT này được bố trí đầy đủ trong vùng hoặc gắn trên các cột như KTS. Tác dụng của hệ thống KPTDT này là không để tạo ra sự cố đánh xuống vùng cần bảo vệ trong nhà máy, hoặc nếu chúng không trung hòa kịp thì cũng sẽ trở thành thu lôi truyền thống.

Ưu điểm: Hạn chế tối đa sự cố bị đánh trực tiếp hoặc các đối tượng khác trong khu vực, từ đó giảm tình trạng bị hư hỏng do xung điện áp, kể cả giảm sự cảm ứng lan truyền ... nên các giàn PMT và thiết bị điện tử nhạy cảm không bị hư hỏng.

Nhược điểm: Chi phí đầu từ lớn do giá thành khá cao.

Hệ thống chống sét lan truyền cho nhà máy điện mặt trời

Do tác động gián tiếp của các cột thu dòng điện về, do tác động cảm ứng điện từ trong các đám mây và ở vùng lân cận ... nên toàn bộ các dây dẫn điện trong nhà máy đều có nguy cơ xuất hiện các xung quá áp đột biến lan truyền trên các đường dây, thâm nhập vào các thiết bị điện kết nối với chúng, nếu dòng xung nhỏ thì thì sẽ làm suy hao linh kiện điện tử, nếu dòng cao thì sẽ làm hư hỏng và cháy nổ các bo mạch điện tử ngay lập tức, thậm chí cháy nổ luôn các tủ hợp bộ và trạm biến áp.

Do vậy, để ngăn ngừa tình trạng thiệt hại này thì chúng ta cần phải sử dụng các TBCS lan truyền (có các thông số về điện tương ứng) trên tất cả các đường dây kết nối với các thiết bị trong nhà máy.

Các thành phần cần lắp đặt bảo vệ chính trong hệ thống DMT của nhà máy gồm:

Chống lan truyền cho mạng điện AC của Solar Farm

• CSLT ở tủ điện biến áp của nhà máy : Sử dụng thiết bị cắt sét type 1 có khả năng chịu dòng lớn, bảo vệ đầu nguồn AC ở tủ điện tổng trước khi vào biến áp để hòa lưới, chọn loại có điện áp phù hợp như 230/380Vac, 230/400Vac (DS500E-400), 400/690Vac (DS250VG-690) hoặc cao hơn
• CSLT AC ở các tủ điện hợp bộ, tủ trung gian trong nhà máy: Sử dụng các TBCS1 bảo vệ phía nguồn AC sau các bộ biến tầng Inverter hoặc ở các tủ hợp bộ như: DS254E-400 ...
• CSLT cho đầu ra AC của mỗi Inveter: có thể sử dụng thiết bị chống sét lan truyền Type 2 như DAC50-40-275 .v.v. chọn dạng 1 cực, 1 pha hoặc 3 pha phù hợp.
• CSLT cho nguồn điện AC tự dùng trong nhà máy điện như phòng làm việc, mạng máy tính, camera an ninh, đèn chiếu sáng phù hợp bằng các sản phẩm bảo vệ Type 2/3 .v.v.

Chống lan truyền cho mạng điện DC của Solar Farm

• Bảo vệ cho tấm PMT bằng chống sét DC: Sử dụng TBCS Type 1 bảo vệ các cặp dây DC ở đầu tấm pin như dòng DS50PV-1000G/12KT1, DS50VGPVS-G/51 ... theo mức điện áp phù hợp
• Bảo vệ lặp lại ở các tủ hợp bộ cũng sử dụng các TBCS theo mức điện áp phù hợp
• Bảo vệ trực tiếp cho các bộ biến tần Inverter: Sử dụng TBCS Type 1 hoặc Type 2 như DS50PV-1000G/51, DS50PV-1500/51 ... theo mức điện áp phù hợp

Chống lan truyền trên mạng tín hiệu của Solar Farm

• Bảo vệ ở các tủ hợp bộ và Inveter bằng các TBCS cho đường dây tín hiệu như DLA-12D3, DLA-24D3 ...
• Bảo vệ cho các đường mạng Ethernet ở các cổng RJ45 của inveter và Hub/switch bằng PL24-CAT6, MJ8-CAT6S

Sử dụng kết hợp các giải pháp bảo vệ cho camera, đèn Led chiếu sáng, hệ thống an nình ... để đảm bảo an toàn và không ảnh hưởng lẫn nhau.

Sơ đồ lắp đặt TBCS cho nhà máy DMT Solar Farm

Video về CSLT cho nhà máy Solar Farm

Trên đây là giới thiệu giải pháp sơ bộ, Quý khách tham khảo thêm các sản phẩm đề xuất theo danh mục bên dưới, có thể chọn loại phù hợp và gởi đến công ty chúng tôi để cập nhật giá và nhận thêm thông tin hỗ trợ khác.

Sản phẩm đề xuất áp dụng trong hệ thống bảo vệ cho Solar Farm