Kaip saulės ūkis 60 % sumažino stygų gedimo riziką, naudodamas 1000 V nuolatinės srovės kombainerio dėžę 2 in 1 išėjimo izoliatoriumi

Kliento fonas

Vidutinio dydžio saulės energijos ūkio operatorius pietvakariuose JAV valdo 50 MW PV įrenginį. Įrenginyje naudojamos 1 500 V nuolatinės srovės stygos, tačiau dėl senos infrastruktūros kombainų dėžės veikia esant 1 000 V nuolatinei įtampai. Svetainėje yra daugiau nei 200 kombainų dėžių, kurių kiekviena tvarko kelias eilutes. Priežiūros komanda kovojo su dažnais izoliatoriaus gedimais ir lanko blyksniais, dėl kurių kilo neplanuotų prastovų ir pavojų saugai.

Iššūkiai su esamomis kombaininėmis dėžėmis

Esamose kombainų dėžėse buvo naudojami sukamieji jungikliai, kuriuos reikėjo izoliuoti rankiniu būdu. Technikai techninės priežiūros metu turėjo išjungti prieš srovę esančius keitiklius, todėl gamybos nuostoliai siekė iki 2 % per mėnesį. Atskyrimo jungikliai taip pat pablogėjo po pakartotinio naudojimo, todėl atsirado kontaktinis pasipriešinimas, dėl kurio perkaisti. Praėjusiais metais penkiose dėžėse įvyko nedidelis lankinis blyksnis, sužeistas vienas technikas (nesunkiai). Pasenusiam dizainui trūko lanko gedimų aptikimo, o korpusas neatitiko naujausių IP65 standartų dėl lauko dulkių ir drėgmės patekimo.

Operatorius bandė pakeisti jungiklius aukštesnio įvertinimo įrenginiais iš kito tiekėjo, tačiau montavimo problemos ir nesuderinamumas su esama 2 viename išvesties konfigūracija (dvi įvesties eilutės, viena išvestis) sukėlė vėlavimą. Konkurentų kombainų dėžė su integruotu izoliatoriumi sugedo per šešis mėnesius dėl netinkamos 1000 V nuolatinės srovės įtampos esant pilnai apkrovai.

Kodėl „Soutya 1000V DC Combiner Box 2 In 1 Out“ izoliatorius?

Techninė komanda įvertino tris pardavėjus. „Soutya“ gaminys išsiskyrė dėl dviejų priežasčių: izoliatoriaus jungiklis buvo išbandytas iki 1 000 V nuolatinės srovės esant 32 A nuolatinei srovei, o tai viršija svetainės 25 A vienai stygai reikalavimą. Dėžutė siūlo tikrą 2-in-1-out konfigūraciją su pažymėtais gnybtais, kurie sumažino diegimo klaidas. IP65 įvertintas korpusas ir integruota nuolatinės srovės lanko gedimų apsauga (atitinkanti UL 1699B) išsprendė saugos problemas. Įrenginyje buvo apsaugos nuo viršįtampių įtaisas, skirtas 1 000 V nuolatinei įtampai pagal IEC 61643-11, apsaugantį nuo žaibo sukeltų pereinamųjų įvykių.

Sprendimui įtakos turėjo ir „Soutya“ 5 metų garantija bei vietos atsargų prieinamumas. Vieneto kaina buvo 15% mažesnė nei artimiausio konkurento su panašiomis specifikacijomis.

Įgyvendinimo procesas

Projektas per du mėnesius pakeitė 50 senstančių kombainų dėžių. Kiekvienas pakeitimas dviejų žmonių komandai užtruko dvi valandas, įskaitant energijos išjungimą, laidų perdavimą ir testavimą. „Iso-intor“ konstrukcija leido greitai užrakinti / žymėti be išankstinio išjungimo. Vienas iš iššūkių buvo tas, kad esamas vamzdžių išdėstymas neatitiko naujojo dėžutės išmušimo; komanda naudojo lanksčius vamzdžių adapterius, o ne pjovė naujas skyles, taip išsaugodama gaubto IP reitingą. Po montavimo kiekviena dėžė buvo išbandyta dėl izoliacijos atsparumo ir poliškumo. Įprasta problema buvo atsilaisvinę gnybtų varžtai – išspręsta naudojant sukimo momento tvarkyklę, nustatytą 5 Nm, kaip nurodyta „Soutya“ instrukcijoje. Paleidimo metu gedimų nebuvo.

Kiekybiškai įvertinami rezultatai

Po šešių mėnesių operacijos:

• Neplanuotų prastovų sumažėjo 60 % – nuo ​​12 valandų per mėnesį iki mažiau nei 5 valandų.
• Priežiūros išlaidos sumažėjo 8000 USD kasmet dėl ​​sumažėjusio jungiklių pakeitimo.
• Energijos gamybos nuostoliai dėl neautomatinio išjungimo sumažėjo 1,5%, pridedant 12 000 USD pajamų per metus.
• Lankinio blyksnio incidentai visiškai nutrūko; saugumo įvykių nepranešta.
• Inverterio efektyvumas pagerėjo 0,3%, nes pastovi stygos įtampa sumažino dalinio atspalvio nuostolius.

Bendras 50 vienetų atsipirkimo laikotarpis buvo 11 mėnesių.

Kliento atsiliepimas

"Perjungti prie "Soutya" kombainų dėžės buvo nieko gero. Integruotas izoliatorius ir SPD išgelbėjo mus nuo galimo gaisro praėjusią vasarą per žaibišką audrą. Mūsų technikai jaučiasi saugiau, o mes nebeprarandame pusės dienos produkcijos įprastinei priežiūrai." — objekto veiklos vadovas

Pamokos ir rekomendacijos

1. Pirmenybę teikite izoliacijos saugai:Esamoms 1 000 V nuolatinės srovės sistemoms atnaujinkite į kombainų dėžes su integruotais izoliatoriais, kad sumažintumėte lanko blyksnio riziką. „Soutya“ įrenginio apkrovos pertraukos reitingas užtikrina saugų atjungimą esant srovei.
2. Įtraukite apsaugą nuo viršįtampių:Net ir silpnai apšviestose vietose SPD apsaugo nuo kaupiamosios perjungimo pereinamųjų procesų žalos. Šioje dėžutėje esantis IEC 61643-11 atitinkantis SPD jau sugėrė du viršįtampius be gedimų.
3. Iš anksto patikrinkite suderinamumą:Užsisakykite pavyzdžius, kad patikrintumėte tinkamumą, išmušimus ir vamzdžių jungtis. Lauko pritaikymas lanksčiu vamzdžiu buvo nedidelis, tačiau reikėjo išankstinio inžinierių patvirtinimo.

Nuorodos: IEC 62548:2016 Fotovoltinės (PV) matricos. Projektavimo reikalavimai (skyrius apie kombaino dėžutės laidus ir apsaugą nuo viršįtampių). IEC 61643-11:2011 Žemos įtampos apsaugos nuo viršįtampių įtaisai (11 dalis, apimanti PV nuolatinės srovės SPD). UL 1699B:2018 Fotovoltinės (PV) nuolatinės srovės lanko gedimo grandinės apsauga (skirta lanko gedimo aptikimui kombainų dėžėse).