Ako solárny inštalatér znížil DC poruchy obvodu o 62 % pomocou DC MCB

Solárny dodávateľ EPC a O&M prevádzkujúci 60 MW komerčných strešných a malých pozemných polí v Arizone a Nevade nahradil ochranu jednosmerného prúdu na báze poistky za miniatúrne ističe Soutya DC v 210 krytoch zlučovačov. Prestoje súvisiace s poruchami klesli o 62 % a dodatočné vybavenie sa vyplatilo za menej ako sedem mesiacov.

Pozadie zákazníka: Kto prevzal inováciu ochrany DC?

Klientom je solárna inžinierska, obstarávacia a stavebná firma s vlastnou divíziou prevádzky a údržby. Počet zamestnancov je 120. Flotila pokrýva 60 MW v 340 komerčných strešných systémoch a šiestich pozemných poliach v Arizone, Nevade a južnom Utahu. Vlastníkmi aktív sú obchodné reťazce, prevádzkovatelia chladiarenských skladov a dva komunálne podniky.

Veľkosť flotily sa za 18 mesiacov zvýšila o 40 %, zatiaľ čo počet zamestnancov O&M zostal rovnaký. Servisné zmluvy obsahujú 48-hodinové obdobie odozvy na chyby ovplyvňujúce výrobu, pričom za zmeškané okná sa pripájajú pokuty.

Aké problémy spôsobila existujúca ochrana DC?

Každý zlučovač chránil 12 až 16 reťazcov s 15 A a 20 A DC poistkami. Toto usporiadanie spôsobilo tri opakujúce sa problémy.

• Diagnóza trvala dlhšie ako oprava.Vypálená poistka nehovorí nič, ktorá struna to spôsobila. Posádky izolovali celý zlučovač a potom testovali struny jeden po druhom pomocou svorkového merača. Stredný čas na izoláciu chybného reťazca bol 74 minút a na každý hovor boli potrební dvaja technici.
• Náhradné diely sa množili.Na nákladných autách jazdilo 12 jednotiek SKU poistiek, ktoré pokrývali menovité napätie, menovité prúdy a typy držiakov s ročnými výdavkami 26 400 USD.
• Prestoje sa nahromadili.Reťazové výpadky odstránili 1 480 MWh výroby v rámci celej flotily za rok v hodnote približne 77 000 USD pri zmluvných sadzbách a vyhnali 620 neplánovaných nákladných vozidiel po 310 USD.

Krupobitie v oblasti metra Phoenix počas jednej jari spôsobilo 90 porúch poistiek za týždeň. Posádky pracovali cez víkend a dvaja vlastníci aktív pripísali servisné kredity do okna odpovede.

Prečo si vybrať miniatúrne ističe Soutya DC?

Inžiniersky tím porovnal štyri cesty. Monitorovanie na úrovni reťazca s existujúcimi poistkami malo kapitálové náklady nad 900 USD na zlučovač. Indikácia držiakov poistiek vyriešila diagnostiku, ale zachovala inventár poistiek a prestoje. Lisované DC ističe presiahli hĺbku existujúcich krytov, čo znamenalo nové boxy a nové betónové podložky na miestach montáže na zem.

Miniatúrny istič Soutya DC zodpovedal krytu a pracovnému postupu v štyroch bodoch:

• Resetovateľná prevádzka s viditeľným indikátorom vypnutia, takže technik na prvý pohľad identifikuje chybný reťazec.
• Dvojpólová lišta DIN, ktorá zapadne do existujúcej 35 mm lišty bez zmeny krytu.
• Jednosmerná špecifická oblúková komora s deliacimi doskami. Jednosmerný prúd nemá nulový prirodzený prúd, takže zhášanie oblúka závisí od geometrie komory a rýchlosti vypínania ako pri prechode nulou.
• Rozsah 6 A až 63 A ampérov, ktorý pokrýval celú flotilu tromi SKU namiesto dvanástich.

Hodnoty boli skontrolované podľa IEC 60947-2 a zoznamu zlučovačov, vrátane menovitého jednosmerného napätia, vypínacej kapacity a označenia polarity.

Ako bolo implementované zavedenie DC MCB?

Projekt prebiehal 14 týždňov v dvoch štátoch.

1. Audit vozového parku (1. – 3. týždeň).Posádky zaznamenávali počty reťazcov, napätie naprázdno, prevádzkový prúd, rozmery krytu a vnútornú teplotu okolia na každom zlučovači.
2. Špecifikácia a skúšobná validácia (4. – 6. týždeň).Dvadsať jednotiek bolo testovaných na 1,2 MW poli s tepelným zobrazovaním počas špičkovej ožiarenosti plus overenie vypnutia pri limitoch jednosmerného prúdu meniča.
3. Pilotujte na troch miestach (7. – 9. týždeň).Posádky v teréne načasovali postup resetovania a zaznamenali každú udalosť výletu.
4. Zavedenie dvojvlnnej flotily (10. – 13. týždeň).Práce prebiehali v rámci plánovanej údržby, takže pri modernizácii sa nestratila žiadna generácia.
5. Dokumentácia a náhradné diely (14. týždeň).Jednoriadkové diagramy, špecifikácie krútiaceho momentu a označovanie boli aktualizované a každé nákladné vozidlo dostalo štandardizovanú súpravu náhradných dielov.

Ťažká chvíľa.Dva zlučovače v pilotnom režime za jasných dní medzi 13:00 a 15:00 spadli. Prúd reťazca nameraný 8,6 A proti 10 A ističu vo vnútri krytu s vnútornou teplotou 68 °C. Tepelné zníženie výkonu vnútri boxu posunulo efektívnu kapacitu pod výstup struny. Opravou bolo zvýšenie veľkosti týchto pozícií na ističe 16 A a pridanie 20 mm vetracej medzery vo vnútri dverí krytu, po čom miesta fungovali osem týždňov bez rušivého výletu.

Čo priniesol prechod na DC MCB v číslach?

• Neplánované nájazdy nákladných vozidiel: 620 až 260 ročne, zníženie o 58 %, čím sa ušetrí 111 600 USD za prácu a náklady na vozidlo.
• Strata výroby v dôsledku výpadkov reťazcov: 1 480 MWh na 562 MWh ročne, čo je pokles o 62 %, čím sa získa späť zhruba 47 800 USD v zmluvných výnosoch.
• Stredný čas na izoláciu chybného reťazca: 74 minút až 22 minút, pokles o 70 %.
• Ročné výdavky na komponenty ochrany: 26 400 až 17 400 USD, pokles o 34 %.
• Celkové zistené úspory: 187 000 USD ročne oproti nákladom na dodatočnú montáž takmer 96 000 USD, návratnosť do siedmich mesiacov.

Zmenil sa aj bezpečnostný profil posádky. Výmena poistiek pri záťaži zmizla zo štandardného postupu a pracovným pokynom pre jednosmerný prúd pre poruchu reťazca je teraz zablokovanie, vizuálna kontrola a reset.

Čo hovorí klient o projekte?

"Porucha struny znamenala dvoch technikov, súpravu poistiek a väčšinu popoludnia," povedal riaditeľ O&M. "Teraz jeden technik otvorí kryt, prečíta vypadnutý istič, opraví reťazec a resetuje ho. Popoludňajšie volania klesli počas prvého mesiaca o polovicu."

Vedúci inžinierstva dodal: "Na audite záležalo. Dimenzovanie ističov podľa okolitého prostredia namiesto menovitého prúdu šnúry je to, čo zabránilo nepríjemným výpadom."

Čo sa môžu ostatní EPC a vlastníci aktív naučiť z tohto projektu?

• Veľkosť krabice, nie údajového listu.Vnútorná teplota prostredia na streche môže byť o 25 °C vyššia ako vonkajší vzduch a znížiť výkon ističa výrazne pod menovitý výkon.
• Pilotujte na najteplejšom mieste s najvyšším ožiarením.Jediná skúška v chladnom počasí skrýva tepelné správanie, ktoré spôsobuje nepríjemné výlety v júli.
• Dobu diagnostiky berte ako hlavnú úsporu.Náhradné diely priniesli tretinu úspor; rýchlejšie lokalizácia poruchy dodala zvyšok.
• Reflexia.Tím začne audit pred sezónou krupobitia a dohodne s dodávateľom krytu vopred zmontovanú súpravu na dodatočné vybavenie, čo je zmena v hodnote 12 USD za kryt za prácu pri inštalácii.

Referencie

• IEC 60947-2:2019, Nízkonapäťové spínacie a riadiace zariadenia – Časť 2: Ističe.webstore.iec.ch/publication/62482
• UL 1699B:2018, Fotovoltaická (FV) ochrana obvodu proti oblúkovému zlyhaniu.shopulstandards.com/ProductDetail.aspx?productId=UL1699B
• Simulačná štúdia procesu oblúkového pohybu miniatúrnych ističov DC.doi.org/10.1063/5.0174184

Odoslať dopyt

Špecifikácie a ampérové ​​hodnoty pre miniatúrny istič Soutya DC sú k dispozícii naDC miniatúrny ističproduktovú stránku.