Kuidas päikeseenergia paigaldaja alalisvoolu MCB-dega alalisvooluahela rikkeid 62% võrra lõikas

Päikeseenergia EPC ja O&M töövõtja, kes haldab 60 MW kaubanduslikku katusel asuvat ja väikest maapealset kinnitust kogu Arizonas ja Nevadas, asendas kaitsmepõhise alalisvoolu stringikaitse Soutya alalisvoolu miniatuursete kaitselülititega 210 kombineerija korpuses. Riketega seotud seisakud vähenesid 62% ja moderniseerimine tasus end ära vähem kui seitsme kuuga.

Kliendi taust: kes võttis alalisvoolukaitse uuendamise?

Tellija on päikeseenergia inseneri-, hanke- ja ehitusfirma, millel on majasisese operatsioonide ja hoolduse divisjon. Töötajate arv on 120. Laevastik hõlmab 60 MW 340 kaubandusliku katusesüsteemi ja kuue maapealse kinnitusega massiivi Arizonas, Nevadas ja Lõuna-Utahis. Varaomanike hulka kuuluvad jaeketid, külmhoonete operaatorid ja kaks kommunaalettevõtet.

Autopargi suurus kasvas 18 kuuga 40%, samas kui O&M töötajate arv jäi samaks. Teenuselepingud sisaldavad tootmist mõjutavate rikete korral 48-tunnist reageerimisaega ja vahelejäänud akende korral trahve.

Milliseid probleeme tekitas olemasolev alalisvoolukaitse?

Iga kombineerimiskarp kaitses 15 A ja 20 A DC kaitsmetega 12 kuni 16 stringi. See kokkulepe tekitas kolm korduvat probleemi.

• Diagnoosimine võttis kauem aega kui parandamine.Läbipõlenud kaitsme ei ütle midagi, milline nöör selle põhjustas. Meeskonnad isoleerisid kogu kombaini, seejärel katsetasid stringe ükshaaval klambermõõturiga. Keskmine aeg vigase stringi eraldamiseks oli 74 minutit ja iga kõne jaoks oli vaja kahte tehnikut.
• Varuosad korrutatud.Tõstukitel sõitis 12 kaitsme SKU-d, et katta pinge, voolutugevuse ja hoidiku tüübid, mille aastakulu oli 26 400 dollarit.
• Seisakuid kuhjatud.Stringi katkestused vähendasid aastaga 1480 MWh tootmist kogu sõidukipargist, mille väärtus oli lepinguliste tariifide alusel ligikaudu 77 000 dollarit, ja sõitis 620 plaanivälist veoautot, igaüks hinnaga 310 dollarit.

Ühe kevade Phoenixi metroopiirkonna rahe põhjustas nädala jooksul 90 kaitsme riket. Meeskonnad töötasid nädalavahetuse jooksul ja kaks varaomanikku esitasid vastuseakna eest teenusekrediiti.

Miks valida Soutya DC miniatuursed kaitselülitid?

Insenerimeeskond võrdles nelja teed. Stringitaseme jälgimine olemasolevate kaitsmetega tõi kapitalikulu üle 900 dollari kombineerija kohta. Kaitsmehoidikute näitamine lahendas diagnoosi, kuid säilitas kaitsmete nimekirja ja seisakuid. Vormitud korpuse alalisvoolukatkestid ületasid olemasolevate korpuste sügavuse, mis tähendas uusi kaste ja uusi betoonpatju maapealsetel kinnituskohtadel.

Soutya DC miniatuurne kaitselüliti sobis korpuse ja töövooga neljas punktis:

• Lähtestatav töö nähtava väljalülitusindikaatoriga, nii et tehnik tuvastab vigase stringi nägemise pealt.
• Kahepooluseline DIN-rööpa jalajälg, mis langeb olemasolevasse 35 mm siini ilma korpust muutmata.
• DC-spetsiifiline jaotusplaatidega kaarekamber. Alalisvoolul ei ole loomuliku voolu nullpunkti, seega sõltub kaare väljasuremine kambri geomeetriast ja väljalülituskiirusest kui nulli ristumisest.
• 6 A kuni 63 A vahemik, mis kattis kogu sõidukipargi kolme SKU-ga kaheteistkümne asemel.

Nimetusi kontrolliti vastavalt standardile IEC 60947-2 ja kombineerija loendile, sealhulgas alalispinge nimiväärtus, katkestusvõime ja polaarsuse märgistus.

Kuidas DC MCB levitamist rakendati?

Projekt kestis kahes osariigis 14 nädalat.

1. Autopargi audit (1.–3. nädal).Meeskonnad registreerisid stringide loenduse, avatud vooluahela pinge, töövoolu, korpuse mõõtmed ja sisemise ümbritseva õhu temperatuuri igas kombineerijas.
2. Spetsifikatsioon ja testimiskontroll (4.–6. nädal).Kahtkümmet seadet testiti 1,2 MW massiivi peal termilise pildistamise abil tippkiirguse ajal, millele lisandus väljalülituse kontrollimine inverteri alalisvoolu piiridel.
3. Piloot kolmel objektil (7.–9. nädal).Väljaku meeskonnad määrasid lähtestamisprotseduuri aja ja logisid kõik reisisündmused.
4. Kahe laine laevastiku kasutuselevõtt (10.–13. nädal).Töö käis plaanipäraste hooldusakende sees, nii et ümberehitamise tõttu ei kadunud ükski põlvkond.
5. Dokumentatsioon ja varuosad (14. nädal).Uuendati üherealisi diagramme, pöördemomendi spetsifikatsioone ja märgistust ning iga veok sai standardse varuosade komplekti.

Raske hetk.Kaks piloodis olnud kombineerijat komistasid selgetel päevadel kella 13.00-15.00. Stringi voolutugevus mõõdeti 8,6 A 10 A kaitselüliti vastu korpuses, mille sisetemperatuur on 68 °C. Kasti sees toimuv termiline vähendamine surus efektiivse võimsuse stringi väljundist allapoole. Parandus oli nende positsioonide suurendamine 16 A kaitselülititele ja 20 mm ventilatsioonipilu lisamine ümbrise ukse sisemusse, misjärel töötasid saidid kaheksa nädalat ilma ebameeldivate häireteta.

Mida DC MCB-dele üleminek numbrites andis?

• Plaaniväline veoauto veeremine: 620–260 aastas, 58% vähem, säästes tööjõu- ja sõidukikuludelt 111 600 dollarit.
• Kaotatud tootmine stringide katkestuste tõttu: 1480 MWh kuni 562 MWh aastas, mis on 62% vähem, teenides lepingujärgset tulu ligikaudu 47 800 dollarit.
• Keskmine aeg vigase stringi eraldamiseks: 74 minutit kuni 22 minutit, 70% vähem.
• Iga-aastane kaitsekomponendi kulu: 26 400–17 400 dollarit, 34% vähem.
• Tuvastatud kokkuhoid: 187 000 dollarit aastas, võrreldes moderniseerimisega, mis läks maksma ligi 96 000 dollarit, tasuvus on alla seitsme kuu.

Muutus ka meeskonna ohutusprofiil. Kaitsme vahetamine koormuse all kadus standardprotseduurist ja DC-reitinguga tööjuhend stringivea puhul on nüüd lukustus, visuaalne kontroll ja lähtestamine.

Mida klient projekti kohta ütleb?

"Stringi rike tähendas varem kahte tehnikut, kaitsmekomplekti ja suuremat osa pärastlõunast," ütles O&M direktor. "Nüüd avab üks tehnik korpuse, loeb katkenud kaitselülitit, parandab nööri ja lähtestab selle. Pärastlõunased tähelepanuavaldused vähenesid esimese kuuga poole võrra."

Insenerijuht lisas: "Audit oli see osa, mis oli oluline. Kaitselülitite mõõtmete muutmine tüübisildi stringivoolu asemel ümbritseva keskkonna jaoks on see, mis hoidis häirivad väljasõidud eemal."

Mida saavad teised EPC-d ja varade omanikud sellest projektist õppida?

• Karbi suurus, mitte andmeleht.Katusealuse sisetemperatuur võib olla 25 °C kõrgem välisõhust ja langetada kaitselülitit tunduvalt alla selle tüübisildi võimsust.
• Pilotage kõige kuumemal ja kõige suurema kiirgusega kohas.Üksainus jaheda ilmaga katse peidab termilise käitumise, mis tekitab juulis häirivaid reise.
• Käsitle diagnoosimise aega kui peamist kokkuhoidu.Asendusosad andsid kolmandiku säästust; kiirem rikke asukoht andis ülejäänu kohale.
• Peegeldus.Meeskond alustab auditit enne rahehooaega ja lepib korpuse tarnijaga kokku eelnevalt kokkupandud moderniseerimiskomplekti üle, mis on 12 dollari väärtuses muudatus paigaldustöödes ümbrise kohta.

Viited

• IEC 60947-2:2019, Madalpinge lülitus- ja juhtaparaadid. Osa 2: Kaitselülitid.webstore.iec.ch/publication/62482
• UL 1699B:2018, fotogalvaanilise (PV) alalisvoolu kaartõrke vooluahela kaitse.shopulstandards.com/ProductDetail.aspx?productId=UL1699B
• Simulatsiooniuuring alalisvoolu miniatuursete kaitselülitite kaare liikumisprotsessi kohta.doi.org/10.1063/5.0174184

Saada päring

Soutya DC miniatuurse kaitselüliti spetsifikatsioonid ja voolutugevused on saadaval aadressilDC miniatuurne kaitselülititoote leht.