DC 1500 V kaitsmehoidja vähendab päikesejaama seisakuid 60% võrra

Milline oli kliendi taust?

Ameerika Ühendriikide edelaosas asuv 50 MW päikeseelektrijaam töötab üle 200 000 fotogalvaanilise mooduli, mis on ühendatud stringkombineerimiskastide kaudu. Jaam alustas tööd 8 aastat tagasi ja on seisnud silmitsi oma kaitsmekaitsesüsteemide rikete suurenemisega suvekuu tippkuudel, kui ümbritseva õhu temperatuur ületab 45 °C.

Milliste väljakutsetega nad silmitsi seisid?

Algsed kaitsmehoidikud olid ette nähtud 1000 V alalisvoolu jaoks. Tehase laienedes jõudsid stringide pinged 1500 V alalisvooluni, et vähendada kaablikadusid. Vanemad kaitsmehoidjad ei suutnud kõrgema pingega hakkama saada, mis põhjustab ülekoormustingimustes sagedasi kaare rikkeid. Termopildistamine näitas nimivoolu juures kontakttemperatuuri üle 110 °C. Jaamas koges keskmiselt 12 kaitsmega seotud katkestust kuus, millest igaühe diagnoosimiseks ja asendamiseks kulus 4 tundi. Selle tulemuseks olid igakuised hoolduskulud 15 000 dollarit ja tootmistulu kadus 8 000 dollarit katkestuse kohta.

Hinnati alternatiivseid lahendusi, sealhulgas alalisvoolu kaitselüliteid ja elektrooniliste kaitsmete vahetust. Breakers pakkusid selektiivsusprobleeme 1500 V juures ja maksid 250 dollarit ühiku kohta, samas kui elektroonilised kaitsmed võtsid kasutusele tuvastusahelates rikkerežiimid.

Miks nad valisid Soutya alalisvoolu 1500 V kaitsmehoidiku?

Valikumeeskond testis kolme tootja 1500 V kaitsmehoidjaid. Soutya mudel läbis 150% nimivoolu temperatuuritõusu testi 15 °C üle piiri. Selle hõbetatud kontaktid hoidsid pärast 500 mehaanilist toimingut kontakttakistuse alla 0,5 mΩ. IP65 korpuse konstruktsioon võimaldas paigaldada välitingimustesse ilma täiendava ilmastikukindluseta. Vastavus standardile IEC 60269-1:2020 madalpinge kaitsmete jaoks ja standardile UL 1699B:2018 alalisvoolu kaarekaitse jaoks andis insenerimeeskonnale kindlustunde. Ühikuhind 45 dollarit oli lähimast konkurendist 10% madalam.

Kuidas toodet rakendati?

Tehas asendas 520 kaitsmehoidjat 65 nöörikombinaatori karbis. Projekt võttis 5-liikmelise elektriku meeskonnaga aega 2 nädalat. Kaasatud peamised sammud:

• Kõigi nööride lahtiühendamine ja nullpinge kontrollimine 1500 V pingega multimeetri abil.
• Vanade kaitsmehoidikute eemaldamine ja siinide korrosiooni kontrollimine.
• Uute Soutya hoidikute paigaldamine kalibreeritud momentvõtmega, mis on seatud määratud 6 N·m.
• Isolatsioonitakistuse katsete tegemine (500V megoommeeter) igale kombainkarbile.
• Keelte uuesti pingestamine ja püsioleku temperatuuride salvestamine 24 tunni jooksul.

Peamine väljakutse oli kitsas juhtmestik kombainkastides. Meeskond kasutas minimaalse painderaadiuse säilitamiseks painduvaid vasest punutud džempreid – lahendus, mille nad dokumenteerisid tulevaseks hoolduseks.

Milliseid kvantifitseeritavaid tulemusi saavutati?

• Kaitsmetega seotud katkestused langesid 12-lt kuus 2-le kuus – 60% vähem.
• Igakuised hoolduskulud langesid 15 000 dollarilt 5000 dollarile, säästes 120 000 dollarit aastas.
• Seisakutest kaasnev tulu vähenes 8000 dollarilt 1300 dollarini kuus.
• Kuue kuu pärast tehtud termopildistamine näitas kõiki ühendusi täiskoormusel alla 70 °C.
• 18 töökuu jooksul ei teatatud nullist kaarrikke juhtudest.

Jaamade üldine kättesaadavus paranes 98,2%-lt 99,4%-le, suurendades aastas energiatoodangut 540 MWh võrra.

Mida klient ütles?

Tehase hooldusjuht kommenteeris: "Üleminek Soutya 1500 V kaitsmehoidjatele lahendas kroonilise töökindlusprobleemi. Me ei muretse enam kaitsme rikkeid põhjustava suvekuumuse tõttu ning kulude kokkuhoid õigustas uuendamist 9 kuu jooksul." Elektriinsener lisas: "Kompaktne disain muutis moderniseerimise oodatust lihtsamaks. Oleme need hoidikud kõigi tulevaste laienduste jaoks standardiseerinud."

Milliseid õppetunde saavad teised kliendid õppida?

1. Kontrollige hoolikalt pinge nimiväärtusi.1000 V kaitsmehoidikuid ei tohi kunagi kasutada 1500 V süsteemides, isegi väiksema voolu korral. Kaare kustutusvõime sõltub pingest.
2. Paigaldamise ajal mõõta kontakttakistust.Baasjoon alla 0,5 mΩ tagab pikaajalise töökindluse. Täpse lugemise jaoks kasutage mikrooommeetrit.
3. Soojusjuhtimise plaan.Kõrge keskkonnaga keskkondades vähendage kaitsmehoidjat tootja kõverate alusel. Soutya hoidik võimaldab 100% nimivoolu kuni 50°C ilma ahenemiseta.

Projekti uuesti alustamisel teostaks meeskond enne asendamist kõigi olemasolevate ühenduste termilise skaneerimise, et tuvastada potentsiaalsed kuumad kohad, mida saaks samaaegselt parandada.

Viited

• IEC 60269-1. Madalpinge kaitsmed. Osa 1: Üldnõuded [S]. 2020.
• UL 1699B:2018 fotogalvaanilise (PV) alalisvoolu kaartõrke vooluahela kaitse.
• IEC 62606:2013 Üldnõuded kaartõrgete tuvastamise seadmetele (AFDD).