Перекос фаз в трёхфазном доме: что с этим делает солнечная станция
Трёхфазный ввод в частный дом — обычное дело: 380 В нужны скважинному насосу, сварочнику в мастерской, иногда варочной панели. Когда к такому дому добавляется солнечная станция, появляется вопрос, о котором до этого никто не думал: на какой фазе она будет работать и что будет с остальными двумя.
Что такое перекос и откуда он берётся
Перекос — это неравномерное распределение нагрузки по фазам. В типичном доме он есть всегда: розетки кухни на одной фазе, отопление на другой, гараж на третьей. Пока разница невелика, это никого не волнует.
Станция перекос усиливает. Однофазный инвертор подключён к одной фазе — и разгружает только её. В солнечный полдень на этой фазе потребление из сети падает до нуля или уходит в минус, а две другие продолжают потреблять как обычно.
Главный вопрос: как считает счётчик
Здесь и находится вся экономика, и здесь же самое частое заблуждение. Возможны два принципиально разных подхода.
Суммирующий (векторный) учёт. Счётчик складывает мощности всех трёх фаз со знаком. Минус на одной фазе компенсирует плюс на другой, и в зачёт идёт разница. В этом случае однофазная станция в трёхфазном доме работает так же эффективно, как трёхфазная.
Пофазный учёт. Счётчик считает каждую фазу отдельно и складывает только потребление, а отдачу учитывает отдельно (или не учитывает вовсе). Тогда избыток на «солнечной» фазе не компенсирует потребление на остальных: вы одновременно отдаёте по одной фазе и покупаете по двум.
Разница между этими двумя режимами для владельца станции огромна, поэтому тип учёта надо выяснить до проектирования, в своей энергоснабжающей организации. Смежный вопрос — какой счётчик у вас стоит и меняется ли он при подключении станции: об этом статья о замене счётчика на двунаправленный. Порядок согласования описан в материале как согласовать СЭС с РЭС.
Что видит инвертор
Однофазный гибрид измеряет ток на своей фазе датчиком CT и регулирует по нему. Про остальные две он не знает ничего. Практические следствия:
- в режиме нулевой отдачи он удержит ноль на своей фазе — а по дому в целом баланс может быть каким угодно;
- при разряде батареи вечером он питает только свою фазу; если холодильник и котёл на других — им это не поможет;
- резервный выход тоже однофазный: трёхфазные потребители (насос, станок) в островном режиме не работают в принципе.
Последний пункт для дома со скважиной на 380 В решающий. Именно на нём чаще всего и разворачивается выбор архитектуры — доводы обеих сторон собраны в статье однофазная или трёхфазная СЭС для дома.
Что умеет трёхфазный гибрид
Трёхфазный инвертор измеряет все три фазы и работает с каждой. Два его свойства важны на практике.
Несимметричный выход. Аппарат может выдавать разную мощность по фазам, компенсируя ту, что нагружена сильнее. Но не безгранично: у каждой модели есть предел мощности на одну фазу — обычно это треть номинала, у части моделей больше. То есть трёхфазный гибрид на 12 кВт вовсе не обязательно отдаст 12 кВт в одну фазу; смотрите паспорт.
Трёхфазный резерв. Островной режим сохраняет все три фазы, и трёхфазные потребители работают. С той же оговоркой про предел на фазу — запускать 380-вольтовый насос с большим пусковым током надо проверять расчётом.
Что можно сделать без замены инвертора
Если станция уже однофазная, а учёт пофазный, порядок действий такой:
- Посмотрите реальный расклад. Многие современные счётчики показывают потребление по фазам, а трёхфазный смарт-метр в щите даст картину подробнее.
- Перенесите постоянные нагрузки на «солнечную» фазу. Холодильник, котёл, циркуляционный насос, дежурная электроника — их суммарные 300–600 Вт круглосуточно как раз то, что станция должна закрывать в первую очередь.
- Переносите днём управляемые нагрузки. Бойлер и стиральную машину имеет смысл держать на той же фазе и запускать в солнечные часы.
- Не переносите всё. Смысл трёх фаз — распределить нагрузку; собрав весь дом на одну, вы получите перегрев вводного кабеля и срабатывание автоматов.
Работы по перекидыванию групп в щите — это работы под напряжением на вводе, их делает электрик, а не хозяин.
Отдельно про качество напряжения
Сильный перекос в сети (не в доме, а на линии) даёт разное напряжение по фазам — 250 В на одной и 200 В на другой. Инвертор в такой сети может уходить в защиту по превышению напряжения: подняв генерацию, он сам добавляет несколько вольт к уже завышенной фазе. Это одна из типовых причин дневных отключений станции, и лечится она не настройками инвертора, а разговором с сетевой организацией. Расшифровка сообщений — в справочнике кодов ошибок.
Частые вопросы
Можно ли поставить три однофазных инвертора по одному на фазу?
У части моделей — да, они собираются в трёхфазную группу с синхронизацией. Схема живучая, но требует одинаковых аппаратов и грамотного щита; подробности в статье о параллельном подключении инверторов.
Трёхфазный инвертор дороже?
Сам аппарат — да, и обычно он начинается с большей мощности. Но если в доме есть трёхфазные потребители, которые нужно резервировать, альтернативы у него нет. Сравнение по деньгам и задачам — в статье трёхфазный или однофазный инвертор.
Влияет ли перекос на реактивную мощность и cos φ?
Это разные вещи: перекос — про распределение по фазам, cos φ — про сдвиг тока и напряжения. Для юрлиц второе важно отдельно, и об этом есть свой разбор.
Если у вас три фазы и вы не знаете, какой инвертор брать — пришлите через форму расчёта список трёхфазных потребителей и, если есть, показания по фазам. Посчитаем оба варианта честно, включая цену щита; линейка аппаратов — в разделе инверторов Deye.