Cáp quang điện là cơ sở hỗ trợ các thiết bị điện trong hệ thống quang điện.Số lượng cáp được sử dụng trong hệ thống quang điện vượt quá số lượng của các hệ thống phát điện nói chung và chúng cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn hệ thống.
Mặc dù cáp quang điện DC và AC chiếm khoảng 2-3% chi phí của hệ thống quang điện phân tán, nhưng kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng việc sử dụng sai cáp có thể dẫn đến mất đường dây quá mức trong dự án, độ ổn định của nguồn điện thấp và các yếu tố khác làm giảm khả năng hoạt động của hệ thống. dự án trả về.
Do đó, việc lựa chọn loại cáp phù hợp có thể giảm tỷ lệ tai nạn của dự án một cách hiệu quả, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng, vận hành và bảo trì.
Các loại cáp quang điện
Theo hệ thống trạm quang điện, cáp có thể được chia thành cáp DC và cáp AC.Theo mục đích sử dụng và môi trường sử dụng khác nhau, chúng được phân loại như sau:
Cáp DC chủ yếu được sử dụng cho:
Kết nối nối tiếp giữa các thành phần;
Kết nối song song giữa các chuỗi và giữa các chuỗi với hộp phân phối DC (hộp tổ hợp);
Giữa hộp phân phối DC và bộ biến tần.
Cáp AC chủ yếu được sử dụng cho:
Đấu nối giữa biến tần và máy biến áp tăng áp;
Đấu nối giữa máy biến áp tăng áp và thiết bị phân phối;
Kết nối giữa các thiết bị phân phối và lưới điện hoặc người sử dụng.
Yêu cầu đối với cáp quang điện
Các loại cáp được sử dụng trong bộ phận truyền tải DC điện áp thấp của hệ thống phát điện quang điện mặt trời có các yêu cầu khác nhau về kết nối các bộ phận khác nhau do môi trường sử dụng và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.Các yếu tố tổng thể cần được xem xét là: hiệu suất cách điện của cáp, hiệu suất chống cháy và nhiệt, hiệu suất chống lão hóa và thông số kỹ thuật đường kính dây.Cáp DC chủ yếu được đặt ngoài trời và cần có khả năng chống ẩm, chống nắng, chống lạnh và chống tia cực tím.Do đó, cáp DC trong hệ thống quang điện phân tán thường chọn loại cáp đặc biệt được chứng nhận về quang điện.Loại cáp kết nối này sử dụng vỏ cách điện hai lớp, có khả năng chống tia cực tím, nước, ozon, axit và muối ăn mòn tuyệt vời, khả năng chịu mọi thời tiết và chống mài mòn tuyệt vời.Xem xét đầu nối DC và dòng điện đầu ra của mô-đun quang điện, các loại cáp DC quang điện thường được sử dụng là PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2, v.v.
Cáp AC chủ yếu được sử dụng từ phía AC của biến tần đến hộp kết hợp AC hoặc tủ kết nối lưới AC.Đối với cáp AC được lắp đặt ngoài trời, cần xem xét độ ẩm, ánh nắng mặt trời, cái lạnh, khả năng chống tia cực tím và lắp đặt ở khoảng cách xa.Nói chung, cáp loại YJV được sử dụng;đối với cáp AC lắp đặt trong nhà, cần quan tâm đến khả năng chống cháy và chống chuột, kiến.
Lựa chọn vật liệu cáp
Cáp DC được sử dụng trong các nhà máy quang điện hầu hết được sử dụng cho công việc ngoài trời trong thời gian dài.Do hạn chế về điều kiện thi công nên đầu nối chủ yếu được sử dụng để kết nối cáp.Vật liệu dẫn cáp có thể được chia thành lõi đồng và lõi nhôm.
Cáp lõi đồng có khả năng chống oxy hóa tốt hơn nhôm, tuổi thọ cao hơn, độ ổn định tốt hơn, độ sụt áp thấp hơn và tổn thất điện năng thấp hơn.Trong xây dựng, lõi đồng mềm dẻo hơn và bán kính uốn cho phép nhỏ nên dễ dàng quay và đi qua đường ống.Hơn nữa, lõi đồng có khả năng chống mỏi và không dễ bị gãy sau nhiều lần uốn cong nên việc đi dây rất thuận tiện.Đồng thời, lõi đồng có độ bền cơ học cao, chịu được lực căng cơ học lớn, mang lại sự thuận tiện lớn cho việc thi công và lắp đặt, đồng thời còn tạo điều kiện cho việc cơ giới hóa thi công.
Ngược lại, do đặc tính hóa học của nhôm nên cáp lõi nhôm dễ bị oxy hóa (phản ứng điện hóa) trong quá trình lắp đặt, đặc biệt là bị rão, dễ dẫn đến hư hỏng.
Vì vậy, dù giá thành cáp lõi nhôm thấp nhưng để đảm bảo an toàn cho công trình và vận hành ổn định lâu dài, Rabbit Jun khuyến nghị sử dụng cáp lõi đồng trong các dự án quang điện.
Tính toán lựa chọn cáp quang điện
Đánh giá hiện tại
Diện tích mặt cắt của cáp DC trong các phần khác nhau của hệ thống quang điện được xác định theo nguyên tắc sau: Cáp kết nối giữa các mô-đun pin mặt trời, cáp kết nối giữa pin và cáp kết nối của tải AC thường được chọn với công suất định mức. dòng điện gấp 1,25 lần dòng điện làm việc liên tục tối đa của mỗi cáp;
cáp kết nối giữa mảng và mảng pin mặt trời, cáp kết nối giữa pin (nhóm) và bộ biến tần thường được chọn với dòng điện định mức bằng 1,5 lần dòng điện làm việc liên tục tối đa của mỗi cáp.
Hiện nay, việc lựa chọn mặt cắt cáp chủ yếu dựa trên mối quan hệ giữa đường kính cáp và dòng điện, đồng thời thường bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, tổn thất điện áp và phương pháp lắp đặt đến khả năng mang dòng của cáp.
Trong các môi trường sử dụng khác nhau, khả năng mang dòng điện của cáp và đường kính dây nên được chọn hướng lên khi dòng điện gần với giá trị đỉnh.
Việc sử dụng sai cáp quang điện đường kính nhỏ gây cháy sau khi dòng điện quá tải
Mất điện áp
Tổn thất điện áp trong hệ thống quang điện có thể được mô tả như sau: tổn thất điện áp = dòng điện * chiều dài cáp * hệ số điện áp.Có thể thấy từ công thức rằng tổn thất điện áp tỷ lệ thuận với chiều dài của cáp.
Vì vậy, trong quá trình thăm dò tại chỗ, cần tuân thủ nguyên tắc giữ dãy biến tần và biến tần với điểm kết nối lưới càng gần càng tốt.
Trong các ứng dụng chung, tổn thất đường dây DC giữa mảng quang điện và biến tần không vượt quá 5% điện áp đầu ra mảng và tổn thất đường dây AC giữa biến tần và điểm kết nối lưới không vượt quá 2% điện áp đầu ra biến tần.
Trong quá trình ứng dụng kỹ thuật, có thể sử dụng công thức thực nghiệm: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: điện áp rơi trên cáp
I: cáp cần chịu được tối đa cáp-A
L: chiều dài đặt cáp-m
S: diện tích mặt cắt cáp-mm2;
r: độ dẫn điện của dây dẫn-m/(Ω*mm2;), r đồng=57, r nhôm=34
Khi bó nhiều dây cáp nhiều lõi, thiết kế cần chú ý đến các điểm
Trong ứng dụng thực tế, khi xem xét các yếu tố như phương pháp đi dây cáp và các hạn chế về định tuyến, cáp của hệ thống quang điện, đặc biệt là cáp AC, có thể có nhiều cáp nhiều lõi được đặt thành bó.
Ví dụ: trong hệ thống ba pha công suất nhỏ, đường dây đi AC sử dụng cáp “một dây bốn lõi” hoặc “một dây năm lõi”;trong hệ thống ba pha công suất lớn, đường dây ra AC sử dụng nhiều cáp song song thay vì cáp một lõi có đường kính lớn.
Khi nhiều cáp nhiều lõi được bó thành bó, khả năng mang dòng thực tế của cáp sẽ bị suy giảm theo một tỷ lệ nhất định và tình trạng suy giảm này cần được xem xét khi bắt đầu thiết kế dự án.
Phương pháp đặt cáp
Chi phí xây dựng kỹ thuật cáp trong các dự án phát điện quang điện nhìn chung cao và việc lựa chọn phương pháp lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí xây dựng.
Vì vậy, việc lập kế hoạch hợp lý và lựa chọn đúng phương pháp đặt cáp là những khâu quan trọng trong công tác thiết kế cáp.
Phương pháp đặt cáp được xem xét toàn diện dựa trên tình hình dự án, điều kiện môi trường, thông số kỹ thuật cáp, kiểu dáng, số lượng và các yếu tố khác, đồng thời được lựa chọn theo yêu cầu vận hành đáng tin cậy, bảo trì dễ dàng và nguyên tắc hợp lý về kỹ thuật và kinh tế.
Việc đặt cáp DC trong các dự án phát điện quang điện chủ yếu bao gồm chôn trực tiếp bằng cát và gạch, đặt xuyên qua đường ống, đặt trong máng, đặt trong rãnh cáp, đặt trong đường hầm, v.v.
Việc đặt cáp AC không khác nhiều so với phương pháp đặt các hệ thống điện thông thường.
Cáp DC chủ yếu được sử dụng giữa các mô-đun quang điện, giữa các chuỗi và hộp tổ hợp DC cũng như giữa các hộp tổ hợp và bộ biến tần.
Chúng có diện tích mặt cắt ngang nhỏ và số lượng lớn.Thông thường, cáp được buộc dọc theo giá đỡ mô-đun hoặc đặt xuyên qua các đường ống.Khi đặt, cần xem xét những điều sau:
Để kết nối cáp giữa các mô-đun và cáp kết nối giữa dây và hộp tổ hợp, nên sử dụng giá đỡ mô-đun làm giá đỡ và cố định kênh để đặt cáp càng nhiều càng tốt, điều này có thể giảm tác động của các yếu tố môi trường ở một mức độ nhất định.
Lực đặt cáp phải đồng đều, vừa phải, không quá chặt.Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm ở các vị trí quang điện nhìn chung là lớn, cần tránh sự giãn nở và co lại vì nhiệt để tránh đứt cáp.
Các dây cáp vật liệu quang điện trên bề mặt của tòa nhà phải tính đến tính thẩm mỹ tổng thể của tòa nhà.
Vị trí lắp đặt cần tránh đặt cáp ở các cạnh sắc của tường và giá đỡ để tránh cắt, mài lớp cách điện gây đoản mạch, hoặc lực cắt làm đứt dây dẫn gây hở mạch.
Đồng thời, cần quan tâm đến các vấn đề như sét đánh trực tiếp vào đường dây cáp.
Lập kế hoạch hợp lý đường đi rải cáp, giảm các điểm giao nhau và kết hợp rải càng nhiều càng tốt để giảm việc đào đất và sử dụng cáp trong quá trình thi công dự án.
Thông tin chi phí cáp quang điện
Giá cáp DC quang điện đủ tiêu chuẩn trên thị trường hiện thay đổi tùy theo diện tích mặt cắt và khối lượng mua.
Ngoài ra, chi phí của cáp còn liên quan đến thiết kế của nhà máy điện.Bố trí thành phần được tối ưu hóa có thể tiết kiệm việc sử dụng cáp DC.
Nói chung, giá thành của cáp quang điện dao động từ khoảng 0,12 đến 0,25/W.Nếu vượt quá quá nhiều, có thể cần phải kiểm tra xem thiết kế có hợp lý hay không hoặc có sử dụng cáp đặc biệt vì lý do đặc biệt hay không.
Bản tóm tắt
Mặc dù cáp quang điện chỉ là một phần nhỏ trong hệ thống quang điện nhưng việc lựa chọn loại cáp phù hợp để đảm bảo tỷ lệ tai nạn thấp cho dự án, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng, vận hành và bảo trì không dễ dàng như tưởng tượng.Tôi hy vọng rằng phần giới thiệu trong bài viết này có thể cung cấp cho bạn một số hỗ trợ về mặt lý thuyết trong việc thiết kế và lựa chọn trong tương lai.
Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin về cáp năng lượng mặt trời.
sales5@lifetimecables.com
Điện thoại/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Thời gian đăng: 19/06/2024
