【科普】光伏逆變器輸出交流電纜怎麼選取最經濟?

2020-12-07 索比光伏網

在光伏系統中，由於線路安裝的環境不一樣，造成交流電纜也溫度不一樣。逆變器和併網點距離不一樣，造成電纜上的壓降不一樣。溫度和壓降都會影響到系統的損耗，因此要合理設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，又要減少系統的線路損耗。

在做電纜設計選型時，技術上主要考慮電纜的額定載流量、電壓、溫度等技術參數，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。

一、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：


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，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(或者0.6kV/1kV)等級的YJV、YJLV輻照交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，導線的截流量和溫度之間的關係，如果環境溫度高於35℃，溫度每增加5℃時，允許電流應減小10%左右;如果周圍環境溫度低於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通風的地方，最高環境溫度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。

二、電纜經濟性設計

有些地方逆變器離併網點比較遠，電纜雖然可以滿足載流量的要求，但由於電纜比較長，線路損耗就比較大，這時就可以考慮用線經大的電纜來減少損失，因為電纜線經越大，內阻越少。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，逆變器到併網點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平方電纜總內阻0.46歐姆，市場價格是3.5元/米;6平方電纜總內阻0.31歐姆，市場價格是4.8元/米;10平方電纜總內阻0.18歐姆，市場價格是9.5元/米;16平方電纜總內阻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;


總結

從表中可以看出，4mm的電纜雖然可以滿足20kW逆變器的輸出要求，但電纜上的電量損耗比較大，選取6mm的電纜一年就可以彌補電纜的價差，所以交流輸出電纜儘量選用較粗的電纜，從經濟上看，20kW選用10mm是比較好的。

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