재생 가능 발전 발전소-예를 들어 태양광 발전소 및 풍력 프로젝트-와 기존 대량-전력 시스템 간의 가장 큰 차이점 중 하나는 수집기 네트워크에 있습니다. 이들 발전소는 가공선이 아닌 매설된 케이블에 크게 의존합니다. 그리고 해당 케이블 네트워크는 값비싼 전력-전자 자산(인버터, DC 결합기, 패드 장착 변압기) 사이에 직접 위치합니다.-
실제 문제는 단상-지락-에서-지락-저전류 지락이라고 부르는 것에서 시작됩니다.{4}} 동작은 기존의 가공선에서 볼 수 있는 것과 전혀 다릅니다. 실제로 이러한 결함은 종종 간헐적인 아크로 나타납니다. 결함 지점은 단단히 고정되어 있지 않습니다. 대신, 그것은 반복적으로 무너지고 회복되어 호를 계속해서 칩니다. 재점검할 때마다 공칭 전압의 몇 배에 달하는 일시적인 과전압이 시스템에 주입됩니다.- 이러한 종류의 반복적인 충격은 전력 전자 장치에 치명적입니다. 인버터의 IGBT 모듈과 DC{12}}링크 커패시터에는 기존 변압기가 제공하는 과전압 마진이 없습니다. 몇 번 강하게 부딪히면 절연체를 뚫고 DC{14}}측 결함을 유발할 수 있으며 최악의 경우에는 화재 및 폭발을 포함한 치명적인 고장-을 일으킬 수 있습니다. 그것은 경각심을 불러일으키는 것이 아닙니다. 그것은 기본적인 물리학입니다.
많은 발전소에서는 저저항 접지를 사용합니다. 이는 보호 계전기가 단상 오류 발생 시 즉시 작동한다는 것을 의미합니다.- 듣기에는 깨끗해 보이지만 다른 골치 아픈 일이 발생합니다. 어떤 피더나 어떤 조인트가 실제로 고장 났는지 어떻게 알 수 있습니까? 중간 규모의-태양광 발전 단지에는 수백 개의 스플라이스와 함께 수백 킬로미터가 넘는 매설 케이블이 있을 수 있습니다. 보호 장치가 수집기 공급 장치 전체를 제거하면 승무원은 눈에 띄는 단서 없이 긴 지하 통로를 바라보게 됩니다. 단층은 수십 킬로미터 떨어져 있을 수도 있고, 도랑에 묻혀 있을 수도 있고, 중간 경간 접합부에서 직접-매장될 수도 있습니다. 정확한 위치가 없으면 전체 실행을 도려내거나 위험한 재충전을 시도하는 것이 유일한 옵션입니다.- 그리고 -결함이 있는 케이블에 전원을 다시 공급하면 본질적으로 그 약점이 또 다른 대규모 아크 플래시로 이어지며-사소한 접속 문제였을 수도 있는 문제가 영구적인 크레이터로 변합니다.
이는 핵심 요구 사항으로 이어집니다. 발전소에는 결함이 있는 공급 장치를 식별하고 차단기가 작동하기 전에 위치를 정확히 찾아낼 수 있는 장치가 필요합니다.-이상적으로는 간헐적인 방전 단계에서도 가능합니다. 기존의 오류 기록기와 거리 계전기는 여기서 거의 쓸모가 없습니다. 케이블 임피던스가 너무 낮고, 아크 발생 중 일시적인 동작이 너무 복잡하여 기본-주파수 양을 기반으로 신뢰할 수 있는 위치를 제공하는 알고리즘에 비해 너무 복잡합니다. 작은-전류 접지-결함 탐지기에 대한 실제 기술적 과제는 결함이 발생하는 동안 고주파-주파수 과도 진행파 또는 과도 제로-시퀀스 전류 방향을 캡처하는 것입니다. 이를 위해서는 매우 높은 샘플링 속도와 인버터 고조파 및 주변 스위칭 잡음으로 가득 찬 시끄러운 배경에서 오류 신호를 찾아낼 수 있는 정교한{10}}특징 추출 알고리즘-이 필요합니다.
이 문제를 해결하지 않으면 결과적으로 발전 손실, 장비 손상, 안전이라는 세 가지 측면에 직면하게 됩니다. 제한된 지하 공간에서 발생하는 아크는 케이블 재킷에 빠르게 불을 붙일 수 있으며, 화재는 트렌치를 타고 내려와 해당 복도의 모든 회로를 태울 수 있습니다. 그리고 메가와트-시간 단위로 비용을 지불하는 프로젝트의 경우 불필요하게 연장된 정전은 수익에 직접적인 타격을 줍니다. 따라서-올바른 피더를 선택하고 미터 내에서 결함을 찾아내는-시스템은 더 이상 단순한 보호 업그레이드가 아닙니다. 이는 재생 에너지 플랜트의 자산 보호 및 운영 수익성을 위한 기본 요구 사항입니다.
