Θέση inverter (dc vs ac καλωδίωση)

[Myiannis]

Συναδελφοι σε ένα πάρκο με tracker (ή με σταθερά) ποια είναι η βέλτιστη θεση των αντιστροφέων απο άποψη συνολικών απωλειών? Είναι καλύτερα να είναι πάνω στο τράκερ και απο εκεί και πέρα με ac γραμμή να πηγαίνουμε μεχρι τον πίνακα ac (σε μακρινή απόσταση) ή είναι καλύτερα να τοποθετούμε τους αντιστροφείς κάπου συγκεντρωμένους (σε μακρινή απόσταση) και απο τα πανέλα να χρησιμοποιούμε dc γραμμή μέχρι εκει?

 

Με άλλα λόγια στις μακρυνες αποστάσεις που προκείπτουν στα πάρκα επιλεγουμε μεταφορά με συνεχες ρεύμα ή εναλλασόμενο (τριφασικο συνήθως)?

 

Η γνώμη μου είναι καλύτερα να οδεύει dc και να συγκεντρώνονται κοντα στο μετρητή οι αντιστροφείς απο άποψη απωλειών αλλά δεν ξέρω οικονομικα (καλώδια) αν συμφέρει.

 

Ευχαριστώ.

[AlexisPap]

Προφανώς συμφέρει να χρησιμοποιηθεί η μερειά εκείνη (DC ή AC) που έχει την μεγαλύτερη ενεργό τιμή τάσης.

[astrah]

Μεγαλύτερες ωμικές απώλειες έχει το DC (γι αυτό και απαιτείται μεγαλύτερης διατομής αγωγός)... Στα τυπικά 100αρια έως 0,5Mw βάζουμε τους ινβέρτερ πάνω στα τράκερ ή στις βάσεις για να έχουμε μειωμένες απώλειες. Οι κλάδοι AC, ειδικά στο τριφαφικό, έχουν πολύ μικρότερες ωμικές.... Οπότε το ρεύμα σε αποστάσεις μέσα στο πάρκο τις ταξιδεύουμε με AC. Άλλωστε οι ινβέρτερ (σχεδόν όλοι) είναι ΙΡ65... άρα δεν έχουν πρόβλημα καιρικών συνθηκών... Απλά καλό είναι να είναι σε σκιά...

 

Ιδιαίτερη περίπτωση αποτελεί όταν έχουμε κεντρικούς μετατροπείς... πολλά μέτρα DC. Αλλά αυτή είναι επιλογή με άλλα προτερήματα...

[AlexisPap]

Μεγαλύτερες ωμικές απώλειες έχει το DC...

 

Μία εξήγηση για τον λόγο;

[Myiannis]

Προφανώς συμφέρει να χρησιμοποιηθεί η μερειά εκείνη (DC ή AC) που έχει την μεγαλύτερη ενεργό τιμή τάσης.

 

Η τάση δεν έχει σχέση. Το ρεύμα παίζει ρόλο (τετραγωνο του ρεύματος) στις απώλειες. Άσε που η dc ταση έχει μεγαλο εύρος τιμών δεν είναι σταθερή σε μια συστοιχία.

 

Μεγαλύτερες ωμικές απώλειες έχει το DC (γι αυτό και απαιτείται μεγαλύτερης διατομής αγωγός)...

 

Οι απώλειες σε dc γραμμή (για ενα δεδομενο ρεύμα) νομιζω οτι είναι λιγότερες απο τις αντίστοιχες σε AC αφού δεν υπάρχει το επιδερμικό φαινόμενο, ούτε εμπέδηση, ούτε αρμονικές.

[astrah]

Λάθος διατύπωση... μεγαλύτερες ωμικές απώλειες στο DC σε σχέση με 3Φ AC (πτώση τάσης)... (για το 1Φ είναι η ίδια)

 

Ειδικότερα...

 

Πτώση τάσης DC Uv= (2*P*L) / (ρ*A*U_DC) 2*P*L διότι μήκος θετικού + μήκος αρνητικού

 

 

Πτώση τάσης 3Ρ AC Uv= (P*L) / (ρ*A*U_AC) P*L διότι "σχεδόν μηδενικό" ρεύμα στον ουδέτερο...

 

όπου Ρ ισχύς

L μήκος

ρ ειδική αντίσταση

Α διατομή

U τάση

 

Επομένως, αν θεωρήσουμε ίδια Ρ,L,ρ,A τότε έχουμε διαιρώντας: Uv_DC / Uv_AC = 2* U_AC / U_DC

 

Με δεδομένο λοιπόν U_AC=400V

 

Άρα Uv_DC / Uv_AC = 800 / U_DC

 

Επομένως Uv_DC > Uv_AC όταν U_DC < 800 V που συμβαίνει συνήθως....

 

 

Αλλά σε κάθε περίπτωση, ανεξάρτητα απο από την U_DC, από κάθε ινβέρτερ "φεύγει" 1 καλώδιο 5Χ...mm² (3 αγωγοί διαρρέονται από ρεύμα)προς τον κεντρικό πίνακα, ενώ σε διαφορετική περίπτωση θα "πήγαιναν" στο ινβέρτερ 2,3,4,5 στοιχειοσειρές (Χ2 αγωγούς έκαστη).

 

 

Σε κάθε περίπτωση "διαλέγεις και πέρνεις"...

Edited Φεβρουάριος 3 , 2012 by astrah

[AlexisPap]

Γιατί το παιδεύουμε τόσο; Ο συνάδελφος ρωτάει

...ποια είναι η βέλτιστη θεση των αντιστροφέων απο άποψη συνολικών απωλειών...

που σημαίνει ότι με το ίδιο κόστος καλωδίων (ας πούμε με το ίδιο βάρος χαλκού) θέλει τις μικρότερες απώλειες.

 

Οι απώλειες ισχύος (P_α) πάνω σε αγωγό αντίστασης r είναι: P_α=P²*r/U², όπου U η τάση υπό την οποία μεταφέρεται η ισχύς P. δηλαδή, για δεδομένη διατομή και μήκος αγωγού, είναι αντιστρόφως ανάλογες του τετραγώνου της τάσης.

 

Και η πτώση τάσης είναι είναι ΔU=P*r/U.

Που όταν εκφραστεί σε ανηγμένη πτώση τάσης γίνεται ΔU/U=P*r/U²

(αλήθεια, και στο DC ισχύει το όριο του 4%; )

 

 

Τώρα, για δεδομένο βάρος χαλκού, δηλαδή για δεδομένη συνολική διατομή αγωγών (A) έχουμε:

Στο DC διατομή αγωγού Α/2

Στο AC διατομή αγωγού Α/4 (υποθέτω ότι έχουμε και ουδέτερο)

 

άρα η αντίσταση του αγωγού στο AC είναι διπλάσια από την αντίσταση στο DC ή r_ac=2*r_dc.

 

Οι απώλειες ισχύος γράφονται:

Στο DC: P_α,dc=2*P²*r_dc/U²

Στο AC: P_α,ac=P²*r_ac/U² = 2*P²*r_dc/U² = P_α,dc (το όφελος της τριφασικής γραμμής εξανεμίστηκε λόγω ουδετέρου)

 

Είναι φανερό πως είτε σχεδιάσουμε για δεδομένη (ποσοστιαία) πτώση τάσης, είτε για δεδομένες απώλειες ισχύος, η απαίτηση σε χαλκό είναι αντιστρόφως ανάλογη της ενεργού τάσης και άσχετη -εφόσον έχουμε ουδέτερο) από το αν χρησιμοποιούμε DC, μονοφασικό ή τριφασικό.

 

Αγνοώ φυσικά επαγωγές, επιδερμικά, άεργο ισχύ, αρμονικές που σε μία σωστή εγκατάσταση και για τις συνήθεις τάσεις είναι αμελητέα.

Edited Φεβρουάριος 3 , 2012 by AlexisPap