2017年12月30日 星期六

太陽光電設置班第四課

今天載二哥去上 APCS 後順路到正修上課, 8:15 出發大約 8:45 分就到了. 今天早上是室內課, 老師花了點時間複習上禮拜的併聯型配線圖, 然後講解獨立型配線圖. 獨立型比較複雜, 比並聯型多了充電控制器與電池, 電表也多了一個, 分流器多兩個, 但少了瓦時計與比流器, 因為不用跟台電並聯. 在檢定方面考量考試時間, 獨立型不考日照計與溫度計量測.

下午則是上頂樓實做, 主要是檢定第一站的直流接線箱配線練習, 以及第一站到第二站的拉線. 其實第一站配線是最簡單的, 複雜的第二站, 特別是獨立型. 邊做邊聊才知道, 今天跟我一組的兩位同學是遠從台北與苗栗搭高鐵下來上課的, 原來台東還不是最遠, 真是佩服. 他們倆位都有參加回訓班 (上課時間 3/3, 3/4, 3/21, 3/22 週六日, 學費 12000), 也報名明年乙級技術士檢定 (1/2~1/12 報名, 3 月學科考試, 6/5, 6/6 術科考試).

我雖然前天在全家也買了報名表, 但今天聽黃老師說檢定主要是考熟練度, 我們這班上課內容雖然主要是檢定為主, 但練習時間不夠達到熟練程度, 考量明年菁菁要參加會考, 我也沒時間準備檢定, 所以決定不報名檢定, 也不參加回訓, 就是純粹學習而已. 上黃宏欣老師的課收穫頗多, 今天老師強調 "觀念比技術重要" 很有道理, 因為技術只要練習就會進步, 但觀念錯思考方式就有問題, 要進步就很難.

以下整理獨立型配線, 其單線圖如下 :




注意, 虛線表示要使用 5.5mm 電力線, 而實線使用 3.5mm 電力線.


首先是第一站的直流接線箱 (左邊第一個紅框). 與並聯型不同的是, 獨立型模組是三串兩並, 因為獨立型之交流負載為 110V, 所以只要三個串聯即可達到所需電壓, Voc=38.85*3=116.55v, 乘以 1.25 倍 : 116.55*1.25=145.7v.

其元件配置圖與配線如下 :




電力線因為模組是三串兩並, 故有 4 條 4mm 的耐候線 (紅黑紅黑) 從模組進來, 先到兩組 Fuse 後進 DCS, 再出箱體到第二站的獨立型配線箱. 注意, 獨立型因電流比並聯型大, 接線箱配線都使用 5mm 的電力線. 另外, 兩組 Fuse 底下各用一條較短的電力線並接.

接下來是第二站的配電箱, 獨立型配電箱元件配置圖如下 :




左半部是組列側配電箱, 主要是充電控制器 (將 116v 穩壓至 24v/48v), 兩個直流電表, 以及偵測直流電流的兩個分流器, 與 NFB, DCS 開關等. 主角是充電控制器, 用來將來自三串兩並模組的 100 多伏特直流電壓降壓成 24V 的穩定電壓, 以便向額定 24V 蓄電池充電. 左上角的直流電表 1 搭配左下角分流器測得之電流用來測量模組側功率 (充控輸入端); 右方的直流電表 2 則搭配右下角分流器測得之電流用來測量電池側的功率 (充控輸出端).

充電控制器端點 :

PV+, PV- : 模組電壓輸入
BAT+, BAT- : 蓄電池輸出
G : 接地

直流電表端點 :

DCS24V+, DCS24V- : 電表電源
DC+, DC- : 電壓取樣
A+, A- : 電流取樣
RS-485+, RS485- : 通訊

組列側的配線圖如下 :




注意, 單線圖中虛線部分必須使用 5.5mm 電力線, 實線部分用 3.5mm 電力線. 這是因為 260W 模組短路電路 Isc=9A, 兩組並聯為 18A, 乘以 1.25 為 22.5A, 超過 3.5mm PV 線的耐流 (導線槽 20A), 須改用 5.5mm 才行.

配線時先接電力線, 次接電表線, 再接 RS-485 通訊線與接地線. 從直流接線箱跨站而來的 5.5mm 耐候線先到 NFB 一次側, 然後進充電控制器的 PV+, 充控的 PV- 則先接分流器上端 (比較近), 然後接 NFB 的負端形成迴路. 由於電流是從分流器上方流入, 因此上方為正電壓, 要接電表的 A+; 下方為負電壓, 要接電錶 A-. 電壓取樣部分則從 NFB 下方取電, 接到電錶的 DC+ 與 DC-. 這樣充控輸入側就接好了.

然後是充控的輸出側, BAT+ 接到 DCS 上端下接電池; BAT- 接分流器上端 (較近), 分流器下端則回到 DCS 上方的負端形成迴路. 由於充電時電流表要顯示正, 電流是從分流器下方往上流, 因此充電時分流器下方為正, 要接到輸出側電錶的 A+, 分流器上方為負接 A-. 電壓取樣則從共接點 BAT+ 與 BAT- 接到 DC+ 與 DC-, 同時分接到兩個直流電表的電源 DC24+ 與 DC24-, 亦即兩顆直流電表都是吃電池的電. BAT+ 與 BAT- 是組列側 (A), 電池側 (B), 與負載側 (C) 的共接點, 所以要分岐下自行配管的 PVC 管路到隔壁的負載側. 三方的功率有如下關係 :

A(組列)=B(電池)+C(負載)

如果組列供電 2000W, 負載吃 1500W, 則可向電池充電 500W (電表 2 電流為正); 若組列供電降至 1000W, 則 B=-500W, 亦即電池要放電 500W (電表 2 電流為負).

最後是接充控接電點到接地板, 接地線也要隨電力線下 PVC 管. 而兩個電表的 RS-485 通訊線共接後下備妥之可撓金屬管路到隔壁的負載側.

配電箱右半部是負載側配電箱, 主要是變流器與搭配分流器的直流電表 (量負載端功率). 負載側配線圖如下 :



組列側的電力線紅線先到 NFB 上方, 下方直接到變流器的 RED (+), 黑線則接分流器下方 (較近), 分流器上方黑線接變流器 BLACK(-) 形成迴路. 跟組列側一樣, 因為分流器接在變流器後面, 所以電流是從分流器上方 (即變流器之 BLACK) 流下來, 故上方為正要接到電錶電流取樣的 A+; 下方接 A-. 電表電源從 NFB 下方分歧接到 DC24+ 與 DC24-, 同時分岐到 DC+ 與 DC- 做電壓取樣. 亦即三個電表之電源都是吃 BAT+ 與 BAT-, 只是負載側的電表被 NFB 隔離而已.

接著是輸出至負載端, 直流電源從變流器輸入端的 RED 與 BLACK 分岐到直流負載 NFB3, 交流電源則從變流器之 L (紅) 與 N (黑) RU, 接到 NFB4. 最後接上共接的 RS-485 通訊線即可.

完整的獨立型配電箱配線圖如下 :




配線看起來很複雜, 其實從單線圖看, 電路非常簡單. 比較難理解的是分流器接法, 因為單線圖顯示 NFB 或充控紅線一出來就是接分流器, 實際配線分流器卻是接在迴路後端, 只要循著電流方向辨別正負, 就知道哪一端要接 A+ 了. 但要注意, 電池側的分流器要以充電方向來思考. 

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