Akkujärjestelmä voi raportoida lataustilan luotettavasti ja silti antaa useita kilowatteja virheitä verkkovirtaan syötetyssä latauksessa. Akkuautomaatiojärjestelmä on yleensä kunnossa. Ongelma on vaihtovirtapuolella, esimerkiksi invertterin lähdön virta-anturissa tai verkkoliitännässä, joka on mitoitettu väärälle alueelle tai asennettu väärin.
Näiden antureiden suunnittelussa kiinnitetään paljon vähemmän huomiota kuin kennojen. Niiden ei pitäisikään. Sekä suojauslaukaisut että vientirajoitukset alkavat niiden lukemista.
Missä vaihtovirta todellisuudessa kulkee varastojärjestelmässä?
Vaihtovirta nousee kolmessa paikassa:
-
Laturin tai tasasuuntaajan tulo. Tässä tapauksessa virtamuuntaja syöttää yleensä tulosignaalin mittausta ja ylivirtasuojausta. Muuntimen nopeissa säätösilmukoissa on yleensä omat shuntti- tai Hall-anturit.
-
PCS- tai invertterilähtö, ennen mitä tahansa jännitteennostomuuntajaa. Ulkoiset virtamuuntajat toimivat mittaus- ja suojareleinä; sisäiset ohjaussilmukat käyttävät tyypillisesti Hall-antureita.
-
Yhteenliitäntäpiste. Yksi virtamuuntaja (CT) syöttää virtaa työmaamittarille tai energianhallintaohjaimelle, ja jos se näyttää väärin, viennin rajoitus toimii virheellisen datan perusteella.
Miksi CT:llä ei ole sijaa tasavirtaväylässä
Jos virtamuuntajat ovat halpoja, passiivisia ja eristettyjä, miksi sellaista ei asennettaisi pakkauksen lähtöön? Virtamuuntaja toimii nimittäin induktiolla, ja vain muuttuva virta indusoi mitään toisiopiiriin. Mikä pahempaa, tasavirtakomponentti työntää ydintä kohti saturaatiota ja vääristää päällä olevaa vaihtovirtaa.
Pakettiaukossa tätä työtä tekevät shuntit ja Hall-ilmiöanturit. Shuntti, tarkka pienvastus, on tarkka ja yksinkertainen, mutta se sijaitsee pakkapotentiaalissa ja tarvitsee eristetyn vahvistimen. Hall-anturi lukee johtimen ympärillä olevaa magneettikenttää ja on rakenteensa ansiosta eristetty. BMS- ja PCM-sivu large-battery.com-sivustolla käsitellään, miten akun haltija käyttää näitä lukemia.
Vaihtovirtapuolella sama eristys on virtamuuntajan hiljainen etu. Sen toisiopiirillä ei ole sähköistä yhteyttä ensiöjohtimeen, joten mittari tai rele toimii paljon alhaisemmalla, eristetyllä jännitteellä. Toisiopiiri on normaalisti maadoitettu yhdestä pisteestä, joten se ei voi nousta kytkettyyn jännitteeseen ja siinä on vikareitti, jos eristys pettää. Ja eristysluokan on peitettävä johdin: 600 V:n osa ei kuulu 690 V:n invertterilähtöön, vaikka ikkuna sopisi kuinka hyvin tahansa.
CT, Rogowski-kela vai Hall-anturi: kumpi menee minne?
Rogowski-kela on ilmaytiminen käämitys, yleensä joustava, jonka lähtö seuraa virran muutosten nopeutta; integraattori muuntaa tämän virtalukemaksi. Suljetun silmukan Hall-anturi käsittelee sekä vaihto- että tasavirtaa, ja sillä on merkitystä myös vaihtovirran puolella. Verkkoliitäntäsäännöt rajoittavat, kuinka paljon tasavirtaa invertteri voi syöttää, eikä perinteinen virtamuuntaja huomaa tätä.
|
Tunnistin |
Mitat |
Vahvuudet |
Varo |
Tyypillinen käyttö |
|
Virtamuuntaja |
Vain AC |
Passiiviset, eristetyt, hyvin määritellyt tarkkuusluokat |
DC-offset kyllästää sen; avoin toissijainen vaara |
Mittaus ja suojaus verkkoliitännässä ja PCS-lähdössä |
|
Rogowskin kela |
Vain AC |
Ei kyllästymistä; sopii suurten virtakiskojen ympärille |
Tarvitsee integraattorin; heikompi pienillä virroilla |
Jälkiasennukset, suurvirtakiskot, harmonisten yliaaltojen mittaus |
|
Hall-anturi (suljettu silmukka) |
AC ja DC |
Mittaa molemmat, erillinen lähtö |
Vaatii virtalähteen; offset ja lämpötilaryöminnän |
DC-väylä, muunninohjaussilmukat, DC-injektiotarkistukset |
Käytännössä monet tallennusjärjestelmät päätyvät käyttämään kaikkia kolmea, kutakin siinä kohdassa, jossa sen heikot kohdat ovat vähiten merkityksellisiä.
Neljä riviä CT-datalomakkeessa, jotka kannattaa lukea kahdesti
Suhde
400/5-virtamuuntaja tuottaa 5 A toisiopuolelle 400 A:n ensiöpuolella. Kuinka suuri ensiöpuolen tulisi olla? Lähempänä todellista käyttövirtaa kuin monet alustavat luonnokset olettavat. 250 kW:n PCS 480 V:n kolmivaiheliitännässä kuluttaa täydellä kuormalla noin 300 A vaihetta kohden, joten 400/5 sopii. "Marginaaliksi" valittu 600/5-osa näkee saman järjestelmän tyhjäkäynnillä 30 kW:lla, noin 36 A:lla, mikä on 6 % sen nimellisvirrasta.
Tarkkuusluokka
Tarkkuusluokat eroavat tässä alapäässä. Luokka 0.5 rajoittaa suhdevirheen ±0.5 prosenttiin nimellisvirralla, mutta sallii noin ±1.5 prosentin virheen lähellä 5 prosenttia nimellisvirrasta; luokka 0.5S sallii tämän noin ±0.75 prosentilla. Työmaalla, joka on joka yö tyhjäkäynnillä, ero päätyy energiankulutukseen.
Suojausluokka 5P10 tarkoittaa, että yhdistetty virhe pysyy 5 prosentin sisällä jopa kymmenkertaisesta nimellisvirrasta. Mittausvirtamuuntajan on tarkoitus saturoitua vian aikana säästäen mittaria, kun taas suojavirtamuuntajan on pysyttävä lineaarisena releen kannalta.
taakka
Kymmenesosa ohmia 5 A:n toisiojohtimessa kuluttaa itsessään 2.5 VA. 5 VA:n virtamuuntajalla tämä tarkoittaa puolet tehosta menetettyä tehoa. Helppo jättää huomaamatta.
Tuo johdin on osa taakkaa, toisiopiirin kokonaiskuormaa VA:na, ja tarkkuus pysyy vain nimellisarvon rajoissa. 1 A:n toisiopiirissä sama johdin maksaa 0.1 VA, mikä on yksi syy siihen, miksi 1 A:n virtamuuntajat ovat yleisiä pitkillä ajoilla.
Muoto
Jaetun ytimen virtamuuntajat kiinnitetään olemassa olevan kaapelin ympärille, mikä helpottaa jälkiasennuksia huomattavasti, vaikka monissa malleissa ne antavat hieman vähemmän tarkkuutta. Ikkuna on mitoitettu eristetylle johtimelle, ei paljaalle kuparille.
Avoimen toissijaisen säännön
Älä koskaan jätä tavanomaisen virtamuuntajan toisiopiiriä auki, kun ensiöpiiri on jännitteinen. Ilman virralle johtavaa tietä ydin saturoituu ja toisioliittimiin voi kehittyä vaarallisen korkea jännite, joka voi vahingoittaa teknikkoa tai rikkoa eristyksen. Riviliittimien oikosulkeminen mahdollistaa mittarin turvallisen vaihtamisen.
CT, joka asennettiin väärin päin
Käyttöönoton aikana työmaan mittari näyttää vientiä, vaikka akut latautuvat selvästi verkosta. Mikään ei ole rikki. Virtalähde käynnistyi P1 ja P2 väärin päin, joten mittari näyttää tuontia vienninä. Vientirajoitus toimii tällöin työmaata vastaan.
Korjaus kestää minuutteja. Ongelman löytäminen voi viedä päivän, varsinkin jos yksi kolmesta virtamuuntajasta on väärin päin ja kokonaismäärät näyttävät pikemminkin oudoilta kuin vääriltä. Jokaisen vaiheen tarkistaminen ennen jännitteen kytkemistä, P1 lähteen suuntaan ja S1 ja S2 vastaaviin mittariliittimiin, on työmaan halvin testi.
Mitkä esimerkit kertovat, että taulukko ei
Monet laitevalmistajat ostavat virtamuuntajien valmistaja Kiinassa, ja datalehdet harvoin erottavat toimittajia toisistaan. Erot näkyvät osissa ja papereissa:
-
Näytteet testattu ostajan omissa kokoonpanoissa. Tarkista suhde ja vaihevirhe useissa kohdissa, mukaan lukien alapäässä, jossa järjestelmä on tyhjäkäynnillä, käyttämällä todellisia mittarin ja johtimien pituuksia kytkettyinä. Osa, joka täyttää toimittajan luokan vaatimukset, voi jäädä sen ulkopuolelle erilaisen taakan vuoksi.
-
Tarkan mallin testiraportit. Eräkohtaiset rutiinitestausraportit sekä riippumattoman laboratorion tyyppitestit. Samankaltaisen mallin raportti ei automaattisesti kata toimitettua osaa.
-
UL-tunnustus pohjoisamerikkalaisille projekteille, tarkistettu UL:n julkisesta tietokannasta PDF-tiedoston logon sijaan.
-
Läpimenoajat. Vakiosuhteet toimitetaan usein varastosta; mukautetut ikkunat tai suhteet voivat lisätä toimitusaikoja viikkoja. Kysy tuotannon läpimenoaikaa, älä näytteen läpimenoaikaa.
Yhteistyö virtamuuntajavalmistajan kanssa Kiinassa on rutiinia monille laitevalmistajille ja integraattoreille, ja pätevät toimittajat odottavat näitä kysymyksiä. Epämääräinen vastaus on merkki tilauksen keskeyttämisestä.
Iltapäivän arvoinen
Kukaan ei sovi suunnittelukatselmuksesta virtamuuntajan ympärille. Silti verkkoliitännän valvoja päättää, onko työmaan valvojan mielestä kyseessä tuonti- vai vientivirta, ja latauslaitteen syötössä oleva valvoja päättää, milloin suojaus laukeaa. Iltapäivä, joka käytetään suhdeluvun, kuormituksen ja näytteiden testaamiseen, maksaa paljon vähemmän kuin turhan laukaisuun kolmen tunnin ajomatkan päässä sijaitsevalla työmaalla.
FAQ
Voiko CT-muuntaja mitata virtaa akun sisällä? Ei. Virtamuuntaja reagoi vain muuttuvaan virtaan, joten se ei voi lukea pakkauksen tasavirtaa. Shuntit ja Hall-anturit käsittelevät sitä puolta.
Onko 1 A:n vai 5 A:n toisiovirta parempi? Kumpikaan ei oletusarvoisesti. 1 A:n toisiopiiri sietää pitkiä johtoja paljon paremmin; 5 A:n toisiopiiri sopii lyhyille johtoille ja monille olemassa oleville mittareille.
Menettääkö kaksiytiminen tietokonetomografia tarkkuutta? Monissa malleissa hieman. Jälkiasennusmittauksissa jälleenmyyjä on yleensä hyväksyttävä, edellyttäen että ilmoitettu tarkkuusluokka sopii edelleen sovellukseen.
