Kuidas päikesefarm vähendas stringi rikke riski 60% võrra, kasutades 1000 V alalisvoolu kombainikarpi 2 in 1 Out isolaatorit

Kliendi taust

Ameerika Ühendriikide edelaosas asuv keskmise suurusega päikesefarmi operaator haldab 50 MW PV-seadet. Rajatises kasutatakse 1500 V alalisvoolu stringe, kuid pärandinfrastruktuuri tõttu töötavad kombineerimiskarbid 1000 V alalisvooluga. Saidil on üle 200 kombineerimiskasti, millest igaüks käsitleb mitut stringi. Hooldusmeeskond võitles sagedaste isolaatoritõrgete ja kaarevälgatustega, põhjustades planeerimata seisakuid ja ohutusriske.

Väljakutsed olemasolevate kombainkastidega

Olemasolevates kombineerimiskastides kasutati pöördlüliteid, mis nõudsid käsitsi isoleerimist. Tehnikud pidid hoolduse ajaks ülesvoolu inverterid välja lülitama, mis viis tootmiskaduni kuni 2% kuus. Isolatsioonilülitid lagunesid ka pärast korduvat kasutamist, põhjustades kontakti takistuse, mis põhjustas ülekuumenemise. Möödunud aastal toimus viies kastis kerge kaarevälgatus, mille käigus sai vigastada üks tehnik (mitterasked). Vananenud konstruktsioonil puudus kaare rikke tuvastamine ja korpus ei vastanud uusimatele IP65 standarditele välistingimustes kasutatava tolmu ja niiskuse sissepääsu kohta.

Operaator proovis lüliteid asendada teise tarnija kõrgema reitinguga seadmetega, kuid paigaldusprobleemid ja mitteühildumine olemasoleva 2-ühes-väljundi konfiguratsiooniga (kaks sisendstringi, üks väljund) põhjustasid viivitusi. Konkurendi integreeritud isolaatoriga kombainkast rikkis kuue kuu jooksul ebapiisava alalispinge nimiväärtuse tõttu 1000 V täiskoormusel.

Miks on vaja Soutya 1000 V alalisvoolu kombainikarbi 2 in 1 väljundi isolaator?

Tehniline meeskond hindas kolme müüjat. Soutya toode paistis silma kahel põhjusel: eralduslülitit testiti 1000 V alalisvoolule 32A pideva vooluga, mis ületas saidi 25A stringi nõuet. Kast pakkus tõelist 2-in-1-out konfiguratsiooni koos märgistatud klemmidega, vähendades paigaldusvigu. IP65 kaitseklass ja sisseehitatud alalisvoolu kaartõrkekaitse (vastab standardile UL 1699B) lahendasid ohutusprobleemid. Seade sisaldas IEC 61643-11 järgi 1000 V alalisvoolu jaoks mõeldud liigpingekaitseseadet, mis kaitseb äikese põhjustatud üleminekute eest.

Otsust mõjutas ka Soutya 5-aastane garantii ja kohalike laovarude saadavus. Ühiku hind oli 15% madalam kui lähimal sarnaste näitajatega konkurendil.

Rakendusprotsess

Projekt asendas kahe kuu jooksul 50 vananenud kombainkasti. Iga asendamine võttis kaheliikmelise meeskonna jaoks kaks tundi, sealhulgas voolu katkestamine, juhtmete ülekandmine ja testimine. Iso-intori disain võimaldas kiiret lukustus-/märgistusprotseduuri ilma ülesvoolu sulgemiseta. Üks väljakutse oli see, et olemasolev kanalite paigutus ei ühtinud uue kasti väljalöökidega; meeskond kasutas uute aukude lõikamise asemel paindlikke toruadaptereid, säilitades korpuse IP-reitingu. Pärast paigaldamist testiti iga kasti isolatsioonitakistust ja polaarsust. Tüüpiline probleem oli lahtised klemmikruvid – lahendatud kasutades pöördemomendi draiverit, mis oli vastavalt Soutya juhistele seatud väärtusele 5 Nm. Kasutuselevõtu etapis rikkeid ei esinenud.

Kvantifitseeritavad tulemused

Pärast kuuekuulist töötamist:

• Planeerimata seisakud vähenesid 60%, 12 tunnilt kuus alla 5 tunni.
• Hoolduskulud vähenesid lülitite asendamise vähenemise tõttu 8000 dollari võrra aastas.
• Käsitsi seiskamisest tulenev energiatootmise kadu vähenes 1,5%, lisades aastas 12 000 dollarit tulu.
• Kaare välguga seotud juhtumid peatusid täielikult; ohutusjuhtumeid ei teatatud.
• Inverteri efektiivsus paranes 0,3%, kuna ühtlane stringipinge vähendas osalist varjutuskadu.

50 ühiku üldine tasuvusaeg oli 11 kuud.

Kliendi iseloomustus

"Soutya kombainkastile üleminek oli lihtne. Sisseehitatud isolaator ja SPD päästsid meid eelmisel suvel äikesetormi ajal võimalikust tulekahjust. Meie tehnikud tunnevad end turvalisemalt ja me ei kaota enam poolt päeva toodangust rutiinse hoolduse jaoks." — rajatise operatiivjuht

Õppetunnid ja soovitused

1. Eelistage isolatsiooniohutust:Olemasolevate 1000 V alalisvoolusüsteemide puhul minge üle integreeritud isolaatoritega kombineerimiskastidele, et vähendada kaarevälgatuse ohtu. Soutya seadme koormuse katkestusreiting tagab ohutu lahtiühendamise voolu all.
2. Kaasa ülepingekaitse:Isegi vähese valgustusega piirkondades hoiavad SPD-d ära lülitustransientide kumulatiivse kahju. Selles karbis olev standardile IEC 61643-11 vastav SPD on juba kaks pinget tõrgeteta neelanud.
3. Kontrollige ühilduvust varakult:Tellige proovid, et testida sobivust, väljalööke ja toruühendusi. Paindliku torustikuga kohandamine välitingimustes oli väike, kuid vajas inseneride eelnevat heakskiitu.

Viited: IEC 62548:2016 Fotogalvaanilised (PV) massiivid – konstruktsiooninõuded (kombinaatorikarbi juhtmestikku ja ülevoolukaitset käsitlev jaotis). IEC 61643-11:2011 Madalpinge liigpingekaitseseadmed (osa 11, mis hõlmab PV alalisvoolu SPD-sid). UL 1699B:2018 fotogalvaanilise (PV) alalisvoolu kaartõrke kaitse (kaare rikke tuvastamiseks kombainkastides).