在光伏系統(tǒng)中,由于線路安裝的環(huán)境不一樣,會造成交流電纜溫度不一樣。逆變器和并網(wǎng)點(diǎn)距離不一樣,會造成電纜上的壓降不一樣。溫度和壓降都會影響到系統(tǒng)的損耗,因此要合理設(shè)計逆變器輸出電流的線徑,綜合考慮各方面的因素,既要減少光伏電站的初始投資,又要減少系統(tǒng)的線路損耗。
在做電纜設(shè)計選型時,技術(shù)上主要考慮電纜的額定載流量、電壓、溫度等技術(shù)參數(shù),安裝時還是考慮電纜的外徑,彎曲半徑,防火等,計算造價時考慮電纜的價格。
1、逆變器輸出電流和電纜載流量要一致。
逆變器輸出電流是由功率決定的,單相逆變器電流=功率/230,三相逆變器電流=功率/(400*1.732),有的逆變器還可以1.1倍過載,參考下圖:
功率
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單相2kW
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單相3kW
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單相4kW
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單相5kW
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單相6kW
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輸出電流
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9.5A
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14.3A
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17.5A
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22.7A
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27.2A
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功率
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三相10kW
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三相15kW
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三相20kW
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三相25kW
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三相30kW
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輸出電流
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16.7A
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23.8A
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32A
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37A
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44A
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功率
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三相40kW
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三相50kW
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三相60kW
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三相70kW
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三相80kW
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輸出電流
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64.5A
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72.5A
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87A
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102A
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116A
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電纜載流量是由材料、線徑、溫度決定的,電纜有銅線和鋁線兩種,各有用處,從安全性出發(fā),建議逆變器輸出交流電纜用銅線,單相一般選BVR軟線,聚氯乙烯絕緣,銅芯(軟)布電線電壓等級為300/500V,三相選450/750電壓等級的YJV、YJLV輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜,導(dǎo)線的截流量和溫度之間的關(guān)系,如果環(huán)境溫度高于35℃,溫度每增加5℃時,允許電流應(yīng)減小10%左右;如果周圍環(huán)境溫度低于35℃,溫度每降低5℃時,允許電流可增加10%左右,一般情況下,電纜如果安裝在室內(nèi)通風(fēng)的地方,最高環(huán)境溫度40度以下,如果安裝在室外有陽光曬到的地方,最高環(huán)境溫度有可能到50度。
如1臺20kW逆變器,輸出電流是32A,參考表中,4mm電纜在40度電,載流量是32A6mm電纜在50度時,載流量是33A,因此20kW逆變器選用4mm的電纜或者6mm電纜,就可以滿足要求。
2、電纜經(jīng)濟(jì)性設(shè)計
有些地方逆變器離并網(wǎng)點(diǎn)比較遠(yuǎn),電纜雖然可以滿足載流量的要求,但由于電纜比較長,線路損耗就比較大,這時就可以考慮用線經(jīng)大的電纜來減少損失,因為電纜線經(jīng)越大,內(nèi)阻越少。不過還要考慮電纜的價格,逆變器交流輸出密封接線端子的外徑。
如一臺20kW電站,逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)3根電纜線總長度100米,平均一天日照時間為4小時,輸出電流按32A,輸出電纜可以選用4mm,6mm和10mm,16mm。4平方電纜總內(nèi)阻0.46歐姆,市場價格是3.5元/米;6平方電纜總內(nèi)阻0.31歐姆,市場價格是4.8元/米;10平方電纜總內(nèi)阻0.18歐姆,市場價格是9.5元/米;16平方電纜總內(nèi)阻0.115歐姆,市場價格是13.5元/米。
選用4mm電纜,一天的損耗為I2Rt=(302*0.46*4)/1000=1.656度,一年約600度電,按每度電成本0.75元算,一年損失450元;
選用6mm電纜,一天的損耗為I2Rt=(302*0.31*4)/1000=1.116度,一年約400度電,按每度電成本0.75元算,一年損失300元;
選用10mm電纜,一天的損耗為I2Rt=(302*0.18*4)/1000=0.65度,一年約240度電,按每度電成本0.75元算,一年損失180元;
選用16mm電纜,一天的損耗為I2Rt=(302*0.115*4)/1000=0.414度,一年約150度電,按每度電成本0.75元算,一年損失110元;
價格
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內(nèi)阻
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1天電量損耗
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1年電費(fèi)損失
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4mm
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350元
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0.46歐姆
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1.656度
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450
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6mm
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480元
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0.31歐姆
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1.116度
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300
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10mm
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950元
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0.18歐姆
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0.65度
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180
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16mm
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1450元
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0.115歐姆
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0.414度
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110
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總結(jié):