Sistem baterai dapat melaporkan status pengisian daya dengan akurat namun tetap salah dalam menyasar daya yang diekspor ke jaringan listrik hingga beberapa kilowatt. Sistem manajemen baterai (BMS) biasanya baik-baik saja. Masalahnya terletak pada sisi AC, pada sensor arus di keluaran inverter atau koneksi jaringan listrik yang ukurannya salah atau dipasang terbalik.
Sensor-sensor ini mendapat perhatian desain yang jauh lebih sedikit daripada sel-selnya. Padahal seharusnya tidak demikian. Sistem pengaman dan batasan ekspor keduanya dimulai dari pembacaan sensor-sensor ini.
Ke mana sebenarnya arus AC mengalir dalam sistem penyimpanan energi?
Arus AC muncul di tiga tempat:
-
Input pengisi daya atau penyearah. Transformator arus (CT) di sini biasanya memberi daya pada input pengukuran dan proteksi arus berlebih. Loop kontrol cepat konverter biasanya memiliki shunt atau sensor Hall sendiri.
-
Output PCS atau inverter, sebelum transformator penaik tegangan. CT eksternal berfungsi untuk relai pengukuran dan proteksi; loop kontrol internal biasanya menggunakan sensor Hall.
-
Titik interkoneksi. Sebuah transformator arus (CT) tunggal memasok daya ke meteran lokasi atau pengontrol manajemen energi, dan jika pembacaannya salah, pembatasan ekspor akan berjalan berdasarkan data yang buruk.
Mengapa CT tidak memiliki tempat pada bus DC?
Jika transformator arus (CT) murah, pasif, dan terisolasi, mengapa tidak memasangnya di keluaran baterai? Karena CT bekerja dengan induksi, dan hanya arus yang berubah yang menginduksi sesuatu di bagian sekunder. Lebih buruk lagi, komponen DC mendorong inti menuju saturasi dan mendistorsi arus AC yang ada di atasnya.
Di dalam paket baterai, shunt dan sensor efek Hall melakukan tugas ini. Shunt, resistor presisi bernilai rendah, akurat dan sederhana tetapi berada pada potensial paket baterai dan membutuhkan penguat terisolasi. Sensor Hall membaca medan magnet di sekitar konduktor dan terisolasi berdasarkan desainnya. Halaman BMS dan PCM Artikel di large-battery.com menjelaskan bagaimana sisi baterai menggunakan pembacaan tersebut.
Di sisi AC, isolasi yang sama adalah keunggulan tersembunyi dari CT. Sekundernya tidak memiliki koneksi listrik ke konduktor primer, sehingga meter atau relai bekerja pada tegangan yang jauh lebih rendah dan terisolasi. Sirkuit sekunder biasanya diarde pada satu titik, sehingga tidak dapat mengambang ke tegangan yang terhubung dan memiliki jalur kesalahan jika isolasi gagal. Dan peringkat isolasi harus mencakup konduktor: komponen 600 V tidak cocok untuk output inverter 690 V, meskipun jendelanya pas.
CT, kumparan Rogowski, atau sensor Hall: mana yang harus diletakkan di mana?
Kumparan Rogowski adalah lilitan inti udara, biasanya fleksibel, yang keluarannya melacak seberapa cepat arus berubah; integrator mengubahnya menjadi pembacaan arus. Sensor Hall loop tertutup menangani AC dan DC, dan itu penting juga di sisi AC. Aturan interkoneksi jaringan membatasi berapa banyak DC yang dapat disuntikkan oleh inverter, dan CT konvensional tidak dapat mendeteksinya.
|
Sensor |
Ukuran |
Kekuatan |
Hati hati terhadap |
Penggunaan khas |
|
Trafo arus |
AC saja |
Kelas akurasi pasif, terisolasi, dan terdefinisi dengan baik. |
Offset DC membuatnya jenuh; bahaya sekunder terbuka. |
Pengukuran dan perlindungan pada sambungan jaringan dan keluaran PCS. |
|
kumparan Rogowski |
AC saja |
Tidak ada saturasi; cocok untuk busbar besar. |
Membutuhkan integrator; lebih lemah pada arus rendah |
Pemasangan ulang, busbar arus tinggi, pengukuran harmonik. |
|
Sensor Hall (loop tertutup) |
AC dan DC |
Mengukur keduanya, keluaran terisolasi. |
Membutuhkan catu daya; offset dan pergeseran suhu. |
Bus DC, loop kontrol konverter, pemeriksaan injeksi DC |
Dalam praktiknya, banyak sistem penyimpanan akhirnya menggunakan ketiganya, masing-masing di tempat di mana kelemahan-kelemahannya paling tidak berpengaruh.
Empat baris pada lembar data CT yang layak dibaca dua kali
Perbandingan
Transformator arus (CT) 400/5 menghasilkan arus 5 A pada sisi sekunder dengan arus primer 400 A. Seberapa besar seharusnya arus primer? Lebih mendekati arus operasi sebenarnya daripada yang diasumsikan dalam banyak rancangan awal. Sebuah PCS 250 kW pada koneksi tiga fasa 480 V menarik sekitar 300 A per fasa pada beban penuh, jadi 400/5 cocok. Komponen 600/5 yang dipilih "untuk margin" membuat sistem yang sama beroperasi pada daya 30 kW, kira-kira 36 A, sebagai 6% dari daya nominalnya.
Kelas akurasi
Di ujung bawah itulah kelas akurasi berbeda. Kelas 0.5 membatasi kesalahan rasio hingga ±0.5% pada arus nominal tetapi memungkinkan sekitar ±1.5% di dekat 5% dari nilai nominal; kelas 0.5S mempertahankan sekitar ±0.75% di sana. Di lokasi yang tidak beroperasi setiap malam, perbedaan tersebut akan berdampak pada pengeluaran energi.
5P10, kelas proteksi, berarti kesalahan komposit tetap dalam batas 5% hingga sepuluh kali arus nominal. Transformator arus (CT) pengukuran dirancang untuk jenuh selama terjadi gangguan, sehingga tidak membebani meteran, sedangkan CT proteksi harus tetap linier agar relai dapat bekerja.
Beban
Sepersepuluh ohm kawat pada kumparan sekunder 5 A mengkonsumsi daya 2.5 VA. Pada transformator arus (CT) 5 VA, itu berarti setengah dari daya yang terpakai. Sangat mudah terlewatkan.
Kabel tersebut merupakan bagian dari beban, yaitu total beban rangkaian sekunder dalam VA, dan akurasi hanya berlaku dalam angka nominal. Pada rangkaian sekunder 1 A, kabel yang sama membutuhkan daya 0.1 VA, salah satu alasan mengapa CT 1 A umum digunakan pada jalur panjang.
Faktor bentuk
CT (Current Transformer) tipe split-core menjepit kabel yang sudah ada, yang membuat pemasangan ulang jauh lebih mudah, meskipun dalam banyak desain, hal ini sedikit mengurangi akurasi. Ukuran jendela disesuaikan dengan konduktor berisolasi, bukan tembaga telanjang.
Aturan sekolah menengah terbuka
Jangan pernah membiarkan kumparan sekunder transformator arus (CT) konvensional terbuka saat kumparan primer masih dialiri arus. Tanpa jalur arus, inti transformator akan jenuh dan terminal sekunder dapat menghasilkan tegangan yang sangat tinggi dan berbahaya, cukup untuk melukai teknisi atau merusak isolasi. Menghubungkan singkat blok terminal memungkinkan penggantian meteran dengan aman.
CT yang dipasang terbalik
Selama proses pemasangan, meteran di lokasi menunjukkan ekspor sementara baterai jelas-jelas sedang diisi daya dari jaringan listrik. Tidak ada yang rusak. CT (Contractor Transformator) menyala dengan P1 dan P2 terbalik, sehingga meteran membaca impor sebagai ekspor. Pembatasan ekspor kemudian bekerja melawan lokasi tersebut.
Perbaikannya hanya membutuhkan beberapa menit. Menemukannya bisa memakan waktu seharian, terutama ketika satu dari tiga CT terbalik dan totalnya terlihat aneh daripada salah. Memeriksa setiap fasa sebelum dialiri daya, dengan P1 mengarah ke sumber dan S1 serta S2 pada terminal meter yang sesuai, adalah pengujian termurah di lokasi tersebut.
Apa yang ditunjukkan oleh sampel yang tidak akan ditunjukkan oleh lembar data?
Banyak OEM membeli dari produsen transformator arus di Cina, dan lembar data jarang membedakan pemasok satu sama lain. Perbedaannya terlihat pada komponen dan dokumennya:
-
Sampel diuji di fasilitas milik pembeli sendiri. Periksa rasio dan kesalahan fasa di beberapa titik, termasuk ujung bawah tempat sistem dalam keadaan idle, dengan meteran dan panjang kabel yang sebenarnya terhubung. Komponen yang memenuhi kelasnya di bangku uji pemasok dapat berada di luar kelas tersebut dengan beban yang berbeda.
-
Laporan pengujian untuk model yang tepat. Catatan pengujian rutin per batch, ditambah pengujian tipe dari laboratorium independen. Laporan untuk model serupa tidak secara otomatis mencakup komponen yang dikirimkan.
-
Pengakuan UL untuk proyek-proyek di Amerika Utara, diperiksa di basis data publik UL dan bukan diambil dari logo pada PDF.
-
Waktu memimpin. Rasio standar biasanya dikirim dari stok; jendela atau rasio khusus dapat menambah waktu hingga berminggu-minggu. Tanyakan waktu tunggu produksi, bukan waktu tunggu sampel.
Bekerja sama dengan produsen transformator arus di Tiongkok adalah hal rutin bagi banyak OEM dan integrator, dan pemasok yang kompeten mengharapkan pertanyaan-pertanyaan ini. Jawaban yang samar-samar merupakan sinyal untuk menunda pesanan.
Layak untuk menghabiskan sore hari di sini.
Tidak ada yang menjadwalkan tinjauan desain berdasarkan CT (Current Transformer). Namun, CT di sambungan jaringan listrik menentukan apakah pengontrol situs menganggapnya sedang mengimpor atau mengekspor, dan CT di input pengisi daya menentukan kapan proteksi aktif. Satu sore yang dihabiskan untuk rasio, beban, dan uji coba sampel jauh lebih murah daripada mengejar masalah proteksi yang terjadi di lokasi yang berjarak tiga jam perjalanan.
FAQ (Pertanyaan Umum)
Bisakah CT mengukur arus di dalam paket baterai? Tidak. CT hanya merespons perubahan arus, jadi tidak dapat membaca arus DC yang dikemas. Shunt dan sensor Hall menangani sisi itu.
Apakah sekolah menengah 1A atau 5A lebih baik? Tidak keduanya secara default. Sekunder 1 A lebih toleran terhadap kabel panjang; sekunder 5 A cocok untuk kabel pendek dan banyak meteran yang sudah ada.
Apakah CT split-core mengurangi akurasi? Dalam banyak desain, sedikit berbeda. Untuk pemasangan ulang meteran, perbedaan ini biasanya dapat diterima, asalkan kelas akurasi yang dinyatakan masih sesuai dengan aplikasinya.
