DC 1500V saugiklio laikiklis sumažina saulės elektrinės prastovos laiką 60 %

Koks buvo kliento fonas?

50 MW saulės elektrinė JAV pietvakariuose valdo daugiau nei 200 000 fotovoltinių modulių, sujungtų per styginių kombinatorių dėžutes. Gamykla pradėta eksploatuoti prieš 8 metus ir susidūrė su didėjančiu saugiklių apsaugos sistemų gedimų dažniu vasaros piko mėnesiais, kai aplinkos temperatūra viršija 45°C.

Su kokiais iššūkiais jie susidūrė?

Originalūs saugiklių laikikliai buvo skirti 1000 V nuolatinei įtampai. Plečiantis gamyklai, stygų įtampa siekė 1500 V nuolatinės srovės, kad sumažintų kabelių nuostolius. Senesni saugiklių laikikliai negalėjo atlaikyti didesnės įtampos, todėl perkrovos sąlygomis dažnai atsiranda lanko gedimų. Terminis vaizdas atskleidė kontaktinę temperatūrą, viršijančią 110 °C esant vardinei srovei. Gamykloje per mėnesį įvyko vidutiniškai 12 su saugikliu susijusių gedimų, kurių kiekvienam diagnozuoti ir pakeisti prireikė 4 valandų. Dėl to kas mėnesį buvo patirta 15 000 USD priežiūros išlaidų ir prarastos 8 000 USD generavimo pajamos už vieną nutraukimą.

Buvo įvertinti alternatyvūs sprendimai, įskaitant nuolatinės srovės grandinės pertraukiklius ir elektroninių saugiklių keitimą. Breakers pasiūlė selektyvumo problemas esant 1500 V ir kainavo 250 USD už vienetą, o elektroniniai saugikliai aptikimo grandinėse pristatė gedimo režimus.

Kodėl jie pasirinko „Soutya“ nuolatinės srovės 1500 V saugiklių laikiklį?

Atrankos komanda išbandė trijų gamintojų 1500 V saugiklių laikiklius. „Soutya“ modelis išlaikė 150 % vardinės srovės temperatūros padidėjimo testą, kai 15 °C riba viršijo ribą. Sidabruoti kontaktai po 500 mechaninių operacijų išlaikė mažesnę nei 0,5 mΩ kontaktinę varžą. IP65 korpuso konstrukcija leido montuoti lauke be papildomos atsparumo oro sąlygoms. Atitiktis IEC 60269-1:2020 žemos įtampos saugikliams ir UL 1699B:2018 apsaugai nuo nuolatinės srovės lanko gedimų suteikė inžinierių komandai pasitikėjimo. 45 USD vieneto kaina buvo 10% mažesnė nei artimiausio konkurento.

Kaip produktas buvo įgyvendintas?

Gamykla pakeitė 520 saugiklių laikiklių 65 styginių kombinatorių dėžėse. Projektas truko 2 savaites su 5 elektrikų brigada. Įtraukti pagrindiniai žingsniai:

• Visų stygų atjungimas ir nulinės įtampos patikrinimas naudojant 1500 V multimetrą.
• Senų saugiklių laikiklių nuėmimas ir šynų patikrinimas, ar nėra korozijos.
• Naujų „Soutya“ laikiklių montavimas su kalibruotu momentiniu veržliarakčiu, nustatytas į nurodytą 6 N·m.
• Atliekant kiekvienos kombainerio dėžės izoliacijos varžos bandymus (500V megohmetras).
• Atkurkite stygų energiją ir registruokite pastovią temperatūrą 24 valandas.

Pagrindinis iššūkis buvo ankšta laidų vieta kombainų dėžėse. Komanda naudojo lanksčius varinius pynimo džemperius, kad išlaikytų minimalų lenkimo spindulį – sprendimą, kurį jie dokumentavo būsimai priežiūrai.

Kokių kiekybiškai įvertinamų rezultatų pavyko pasiekti?

• Su saugikliais susijusių gedimų sumažėjo nuo 12 per mėnesį iki 2 per mėnesį – tai sumažėjo 60 proc.
• Mėnesinės priežiūros išlaidos sumažėjo nuo 15 000 USD iki 5 000 USD, kasmet sutaupant 120 000 USD.
• Prarastos generacijos pajamos dėl prastovos sumažėjo nuo 8 000 USD iki 1 300 USD per mėnesį.
• Terminis vaizdas po 6 mėnesių parodė, kad visos jungtys buvo žemesnės nei 70 ° C esant pilnai apkrovai.
• Per 18 eksploatavimo mėnesių nebuvo pranešta apie nulinius lanko gedimo incidentus.

Bendras elektrinių prieinamumas pagerėjo nuo 98,2% iki 99,4%, metinė energijos gamyba padidėjo 540 MWh.

Ką pasakė klientas?

Gamyklos techninės priežiūros vadovas komentavo: "Perėjus prie "Soutya" 1500 V saugiklių laikiklių, buvo išspręsta lėtinė patikimumo problema. Mes nebesijaudiname dėl vasaros karščio, sukeliančio saugiklių gedimus, o sutaupę kaštai pateisino atnaujinimą per 9 mėnesius." Elektros inžinierius pridūrė: „Dėl kompaktiškos konstrukcijos modifikavimas tapo lengvesnis, nei tikėtasi. Mes standartizavome šiuos laikiklius, kad būtų galima juos išplėsti.

Kokių pamokų gali pasimokyti kiti klientai?

1. Atidžiai patikrinkite įtampą.Saugiklių laikikliai, skirti 1000 V įtampai, niekada neturėtų būti naudojami 1500 V sistemose, net ir esant mažesnei srovei. Lanko užgesinimo galimybė priklauso nuo įtampos.
2. Montavimo metu išmatuokite kontaktinį pasipriešinimą.Žemesnė nei 0,5 mΩ bazinė linija užtikrina ilgalaikį patikimumą. Tiksliems rodmenims naudokite mikroohmetrą.
3. Šilumos valdymo planas.Esant aukštai aplinkos temperatūrai, sumažinkite saugiklio laikiklį pagal gamintojo kreives. „Soutya“ laikiklis leidžia 100% vardinę srovę iki 50°C be nuvertėjimo.

Jei vėl pradės projektą, komanda prieš pakeisdama atliktų visų esamų jungčių terminį nuskaitymą, kad nustatytų galimas karštąsias vietas, kurias būtų galima ištaisyti vienu metu.

Nuorodos

• IEC 60269-1. Žemosios įtampos saugikliai. 1 dalis. Bendrieji reikalavimai [S]. 2020 m.
• UL 1699B:2018 Fotovoltinės (PV) nuolatinės srovės lankinio gedimo grandinės apsauga.
• IEC 62606:2013 Bendrieji lanko gedimų aptikimo įtaisų (AFDD) reikalavimai.