Реле контроля напряжения и СЭС: где ставить относительно инвертора

В сельских сетях Беларуси перепады напряжения — не редкость, особенно на удалённых линиях с изношенными трансформаторными подстанциями: просадка вечером в пик нагрузки соседей, скачок ночью при отключении крупного потребителя. Реле контроля напряжения (РКН) — стандартная защита от этого для дома без станции. С гибридным инвертором в контуре логика немного усложняется.

Что делает РКН

Реле контроля напряжения постоянно измеряет напряжение сети и при выходе за заданные границы — сверху или снизу — размыкает силовой контакт, отключая нагрузку от сети до того, как перепад дойдёт до техники. После возврата напряжения в допустимый диапазон реле снова включает контур, обычно с задержкой в несколько секунд, чтобы не реагировать на кратковременные помехи.

Инвертор уже имеет свою защиту по напряжению

У гибридных и сетевых инверторов есть встроенный контроль параметров сети — при выходе напряжения или частоты за допустимые границы аппарат сам отключается от сети по требованиям сетевой безопасности. Это тот же механизм, что участвует в антиостровной защите. Получается, что часть функции РКН инвертор уже выполняет сам, но только для себя и для той нагрузки, что запитана через его резервный выход — а не для всего дома.

Где на самом деле нужна отдельная защита

Проблема в том, что обычные группы дома, не заведённые на резервный выход инвертора, продолжают питаться напрямую от сети и никак не защищены отключением самого инвертора при скачке. Если в доме есть чувствительная техника вне резервной группы — стационарный компьютер, холодильник, насосное оборудование, — для неё РКН остаётся нужен независимо от наличия станции.

Куда ставить относительно инвертора

Логичная схема — не одно реле на весь щит, а разделение по контурам:

• На вводе всего дома — общая защита от совсем экстремальных скачков, до разделения на группы.
• На группах вне резервного выхода инвертора — та техника, которую инвертор не защищает своим отключением от сети.
• На самом инверторе отдельное реле обычно не нужно — у него есть встроенный контроль, и дублирование внешним реле иногда даже мешает: аппарат может отключиться от своей защиты чуть раньше или позже внешнего реле, и тогда непонятно, что именно сработало при разборе инцидента.

Точное разделение групп между резервным и обычным контуром — тот же вопрос, что при проектировании резервного выхода в целом.

Скачки в сельских сетях: что они дают инвертору

Для самой станции частые выходы напряжения за границы означают частые отключения и повторные подключения к сети — каждое такое событие не опасно само по себе, но если происходит по многу раз в день, это нагрузка на реле и контакторы инвертора, которая со временем сказывается на ресурсе. Если станция регулярно уходит в защиту по напряжению сети, это повод не подстраивать инвертор «шире», а разбираться с качеством напряжения на линии — иногда через диалог с сетевой организацией, а не через настройки оборудования.

Что РКН не заменяет

Реле контроля напряжения — не устройство защитного отключения по току утечки и не замена автоматам от короткого замыкания: это три разных слоя защиты для разных сценариев аварии. Подробнее про УЗО и дифавтоматы в цепях СЭС — в статье про УЗО и дифавтоматы, про согласование автоматов между собой — в статье про селективность автоматов.

Частые вопросы

Нужно ли реле, если вся техника уже в резервной группе инвертора?

Тогда защита действительно частично дублируется инвертором, но реле на вводе всё равно оправдано как более быстрый и предсказуемый первый рубеж, особенно для чувствительной электроники.

РКН защищает от грозовых перенапряжений?

Нет, это отдельная задача устройств защиты от импульсных перенапряжений — они рассчитаны на другую физику события и стоят отдельно в щите.

Может ли реле мешать нормальной работе инвертора?

Если границы срабатывания реле выставлены жёстче, чем у самого инвертора, оно может отключать контур раньше, чем это оправдано — границы стоит согласовывать с параметрами инвертора, а не ставить произвольно.

Схему защиты по напряжению для конкретного щита с инвертором стоит проектировать вместе с остальной электрикой станции, а не добавлять реле отдельно постфактум. Оборудование защиты — в разделе УЗИП, электрическая часть станции разобрана и в разделе школы «Электрика». Пришлите через форму расчёта состав щита и марку инвертора — подскажем, где реле действительно нужно.