CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
3.2. Tính toán phụ tải điện
3.2.8. Lựa chọn dây dẫn
Nguồn điện sử dụng trong hệ thống điện là nguồn 1 pha. Lựa chọn dây dẫn/
cáp theo điều kiện phát nóng.
Dây dẫn được chọn theo điều kiện phát nóng lâu dài cho phép sẽ đảm bảo cho cách điện của dây dẫn không bị phá hỏng do nhiệt độ dây dẫn đạt đến chỉ số nguy hiểm cho cách điện của dây, điều này được thực hiện khi dòng điện phát nóng cho
phép của dây phải lớn hơn dòng điện làm việc lâu dài cực đại chạy trong dây dẫn.
Đối với dây / cáp trên không:
Trong đó:
Icp
≥ Ilvma
x K
-Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của cáp và dây dẫn (A).
- K : Hệ số điều chỉnh theo điều kiện lắp đặt thực tế.
* Nếu dây, cáp không chôn dưới đất thì 𝐊 = 𝐊𝟏 × 𝐊𝟐 × 𝐊𝟑 với:
- Hệ số K1xét đến ảnh hưởng của cách lắp đặt.
- Hệ số K2xét đến số mạch dây, cáp trong một hàng đơn.
- Hệ số K3xét đến nhiệt độ môi trường khác 30℃.
Cáp nối giữa các pin trong chuỗi:
Dòng đi qua mỗi tấm panel là 9.6A, 1 chuỗi được ghép nối tiếp với 15 tấm panel, sẽ cho dòng đi qua là 9.6A.
K1 = 0.95 (Cáp treo trên trần nhà) K2 = 1 (Hàng đơn trên tường hoặc trên khay cáp không đục lỗ) K3 = 0.93 (Nhiệt độ môi trường 35℃)
K = K × K × K = 0.95 × 1 × 0.93 = 0.88351 2 3
Dòng điện cho phép tính toán: I
= I𝑙𝑣𝑚𝑎𝑥 =
9.6
= 10.86 (A)
cptt K 0.8835
Theo lý thuyết chọn dây cáp Cadivi 2.5 mm . 2 Tiêu chuẩn áp dụng: IEC60332-1-2, IEC 61034-2.
Theo cataloge nhà sản xuất khuyến nghị dùng dây 4mm .2
Chọn dây cáp cadivi 4mm2
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS. Nguyễn Nhân Bổn
Hình: Khuyến nghị chọn cáp cho tấm panel JINKO
Cáp DC kết nối từ inverter đến các chuỗi song song
Dòng đi qua mỗi tấm panel là 9.6A, 1 chuỗi được ghép nối tiếp với 15 tấm panel, sẽ cho dòng đi qua là 9.6A Chuỗi sẽ cung cấp 144A.
K4 = 1 (Trường hợp khác) K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch) K6 = 1 (Đất khô)
K7 = 0.93 (Do nhiệt độ đất là 30 C XLPE)0
K = K × K × K × K = 1 × 1 × 1 × 0.93 = 0.934 5 6 7
Ilvmax 144 Icptt =
Chọn dây cáp cadivi 50mm2K = = 154 (A)
0.93
Chọn MCCB ABB 1SDA066776R1 – MCCB ABB A2C 25KA 160A 3P Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm )2
Số sợi / đ.kính
sợi (N/mm)
Đường kính tổng (mm)
Độ dày lớp cách nhiệt
Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng
(Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
50 19/CC 10.8 1.4 8 53 156
Cáp AC từ Iverter lên lưới:
K4 = 1 (Trường hợp khác) K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch)
K6 = 1 (Đất khô) K7 = 0.93 (Do nhiệt độ đất là 30 C XLPE)0
K = K × K × K × K = 1 × 1 × 1 × 0.93 = 0.934 5 6 7
Max.output current inverter: 16A
Icptt = Chọn dây cáp cadivi 70mm2
Ilvmax K =
158.8
= 170.75(A) 0.93
Chọn MCCB ABB 1SDA066551R1 – MCCB ABB A2B 18KA 200A 3P Theo sách Giáo trình Cung cấp điện của PGS.TS Quyền Huy Ánh về thiết kế và tính chọn dây dẫn, ta chọn cáp điện lực CV ruột dẫn bằng đồng nhiều sợi xoắn, cách điện PVC 660V do công ty CADIVI sản xuất với các thông số tương ứng:
Tiết diện danh định (mm )2
Số sợi / đ.kính
sợi (N/mm)
Đường kính tổng (mm)
Độ dày lớp cách nhiệt
Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng
(Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
70 19/CC 12,5 1.4 9.7 53 32
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS. Nguyễn Nhân Bổn
𝑆𝑀𝐵𝐴 𝐼𝑡𝑡𝑝𝑥 =
√3 đ 𝑈 𝑚
= 200
√3 0.38
= 304A
Phối hợp chọn dây dẫn với MCCB, ta chọn MCCB có dòng định mức
𝐼𝑛=320A. Ta chỉnh dòng định mức của MCCB với hệ số hiệu chỉnh 𝐾𝑟 = 0.85 ta được:
𝐼𝑐𝑝 = 𝐼𝑛. 𝐾𝑟 = 272A Dòng phát nóng cho phép tính toán 𝐼𝑐𝑝𝑡𝑡: K4 = 1 (Trường hợp khác)
K5 = 1 (chôn ngầm 1 mạch ) K6 = 1 (Đất khô)
K7 = 0.93 ((Do nhiệt độ đất là 30 C XLPE)0
K = K4 × K × K × K5 6 7 = 0.93
𝐼𝑐𝑝 258 𝐼 ≥ = = 292(𝐴)
𝑐𝑝𝑡𝑡 𝐾 0.93
Chọn MCCB 300A ABB 1SDA066560R1 – MCCB ABB A3N 36KA 320A 3P
Chọn cáp điện lực CV-150 cho 3 dây pha và CV-50 cho dây trung tính nối đất Tiết diện
danh định (mm )2
Số sợi / đ.kính
sợi (N/mm)
Đường kính tổng (mm)
Độ dày lớp cách nhiệt
Đường kính ruột dẫn
Trọng lượng gần đúng
(Kg/km)
Cường độ tối đa (Amp)
150 19/CC 17.7 1.5 14.13 1415 324
Chọn cầu chì phía DC:
Tính toán dựa theo tiêu chuẩn NEC điều 690.8(A)(2) đối với nhiều string - Dòng ngắn mạch tối đa Imax = (Isc1 + I +. ..sc2 ) × 1.25
= ( 9.67 +9.67 ) × 1.25 = 24.175(A)
Theo điều 690.9(B)(1) các thiết bị bảo vệ quá dòng (OCPD) cần có dòng định mức không nhỏ hơn 1.25% dòng ngắn mạch liên tục tối đa của hệ thống.
Hay cầu chì không thể tải liên tục dòng ngắn mạch lớn hơn 80% dòng định mức ghi trên nhãn.
Do đó dòng định mức của cầu chì In = Imax × 1.25 = 24.175 × 1.25 = 30.23(A)
Chọn cầu chì SUNTREE DCSRD-32A 1000V
Chọn thiết bị chống sét:
Điện áp hở mạch của String (8 tấm panel/1 string): VOC = 8 × 49.8 = 398.4 (V) Ta có:
UINV = 8000 (V) tra tại các tiêu chuẩn IEC 60364-4-44, IEC 60664-1 và IEC 60730-1
VOC = 398.4 (V) UC ( hay UCpv ) > 1.25 VOC = 398.4 × 1.25 = 597.6 VDC.
Up < Uinv = 8kV.
In > 5kA (con số này càng cao thì tuổi thọ SPD càng lớn).
Chọn chống sét LW CT-2-1000V cho tủ DC
Chọn chống sét LW CT-C cho tủ AC
NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO GVHD: TS. Nguyễn Nhân Bổn