Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Misstake
Inlägg: 3
Blev medlem: 1 mars 2017, 11:22:07

Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av Misstake »

Hej!
Håller på med ett skolarbete för solceller och tänkte göra en teoretisk anläggning med en peak-effekt på 663 kW. När vi räknat på solceller tidigare under utbildningen har vi inte tagit hänsyn till kostnader av kablar och deras förluster vilket jag hade velat göra.
Jag har ritat upp ett enlinjeschema och sett från vänster består den av Solceller utritad som en likströmsgenerator, DC-kabel på 100 m som går till en växelriktare och precis därefter så sitter det en transformator ?/10 kV, 10 kV-nätet från transformatorn tänkte jag sätta till 1 km.
Anläggningen är tänkt att innehålla 15 rader med solceller där antalet solceller per rad varierar mellan 96 och 208 (totalt 2352 moduler).
Datan jag har från solcellerna är VMPP, IMPP, V-tomgång och I kortslutning (Isc). Även energiproduktionen är uträknad.

Det jag behöver hjälp med är hur jag bestämmer vilken växelriktare, transformator, DC- & AC-kabel som jag ska välja sedan också hur jag beräknar förlusterna i de båda kablarna.

Så som jag har tänkt (säkert helt åt skogen) så seriekopplar jag solcellerna på varje rad och parallellkopplar raderna så spänningen blir VMPP*antalet celler på en rad och största kortslutningsströmmen blir Isc * 15, totala korslutningseffekten får jag då genom att multiplicera ihop spänningen jag får med den största korstlutningsströmmen, vilket är vad Växelriktaren bör tåla. Sedan kanske det finns växelriktare för denna storlek som även har transformator?
Frågan är dock hur jag ska räkna ut storleken på DC-kaabeln?
För att räkna ut storleken på AC-kabeln, så måste jag, som jag har förstått det, räkna förimpedansen och sedan välja nån kabel utifrån tabeller. Dock är det inte något jag kan så hade behövt vägledning även här.

Hoppas jag lyckades förklara problemet på ett tillräckligt bra sätt. :)
Elman
Inlägg: 283
Blev medlem: 21 januari 2017, 12:41:55

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av Elman »

Hoppas jag kan hjälpa dig lite :-)
Handbok 421 svensk standard för kabelberäkningar dvs AC delen
http://www.nexans.com/Sweden/files/Kabelboken140630.pdf
dom har en eco kalkylator. var det kostar att dimensionera med minsta godkända kabelarean vs Gå upp ett snäpp.
Elvis är ett bra beräknings program student licens finns eldim finns som opensourse :-)

Har ej räknat på DC men varför skulle inte ohms lag gälla och vanliga spänningsfalls beräkningar?
tänk även på att 100m kabel är 200m ledning lätt att glömma :-(
http://24volt.eu/kalkyl_kabelarea.php kabel kalkylator Cu kan sättas till 17.5*m/arean för bättre nogrannhet i beräkningen

kan var lite till hjälp.?
http://www.diva-portal.org/smash/get/di ... TEXT01.pdf

Ang. DC delen kablarna brytare mm måste vara godkända för DC . lätt att missa
http://www.amercable.com/doc/catalogs/r ... /solar.pdf eller liknande

LIte om välja trafo.
http://www.helmerverken.se/att-valja-ra ... sformator/

Jag hade utgått att börja min beräkning med effekten på cellerna
strängarnas antal och serie bestäms av val av storlek på växelriktare och antal 1 eller flera
sen valt trafo sist kommer kabeldelen ..
max system spänning. i strängar? ström ? kortslutning problematiken borde komma sist??

Har inte räknat manuellt :-( något nämnvärt sen min AB kurs . brukar köra Elvis vid tveksamheter innan och allt skall ändå mätas.
Högskolekurs exjobb ??
/P
Misstake
Inlägg: 3
Blev medlem: 1 mars 2017, 11:22:07

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av Misstake »

Tackar, ska kika igenom dem. :)
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av xxargs »

Som nämnt - säkringar, kontakter och reläer måste vara klassade för DC eller arbeta inom områdena som anges för DC-ström för aktuella brytaren i DC-slingorna då det inte beter sig på samma sätt som när AC-slinga bryts. Blir det fel design och fel val av komponenter så kan det skapa ihållande ljusbågar som håller igång länge (och i sin tur kan starta brand) och man får inte den brytfunktion och därmed skyddsfunktion som förväntas.

Detta är väldigt lätt att glömma och även missas av människor som arbetar med el dagligen - efter som de flesta tänker 'AC' och är van vad som behövs för just AC-anläggningar med ryggmärgstänk. Faktum är att de flesta elektriker vill inte befatta sig med DC och batterianläggningar övh. - fast de själva ogenerat kliver omkring i anläggningar med över 1000 Volt i arbetsspänningar - så mycket respekt har man för just DC...

De som förmodligen är bäst på DC är de som arbetar dagligen med UPS:er och resevströmsanläggningar med stora batteribanker och kanske de som håller på med truck och truckladdare...
Elman
Inlägg: 283
Blev medlem: 21 januari 2017, 12:41:55

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av Elman »

Alla som funderar på pilla med DC bör se denna film. den talar för sig själv :-) Solceller ;hybridbilar.mm




Hade en bekant som skaffade Toyota Prius typ 1 och bodde på en skärgårds Ö "norsk reset" behövdes några gånger och verkstaden vart inte glada när han gjorde det själv med nästan 300Vdc men färjor och flygplan väntar inte ..
/P
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11076
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av prototypen »

Om ni lägger märke till att bara den vänstra glöder så ska det vara pluspol
Därför måste man hålla reda på polariteten när man svetsar, värmen fördelar sig 30-70%
Kan någon förklara varför

Protte
Användarvisningsbild
ajje
Inlägg: 2360
Blev medlem: 12 mars 2010, 16:35:31
Ort: Smedjebacken

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av ajje »

Jag har fått lära mig att det är rörelseenergin hos elektronerna i ljusbågen som dumpas i materialet när de träffar.

Elektronerna rör sig som bekant från katod till anod.
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11076
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: Beräkna kabeldimensioner för större PV-anläggning

Inlägg av prototypen »

Låter rimligt

Protte
Skriv svar