Bagaimana 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out Memotong Kerosakan Tepi AC Loji Suria sebanyak 78%

Pengendali aset solar berskala komersial di selatan Eropah menguruskan kapasiti PV 85 MW yang dipasang di tanah di dua belas tapak. Setiap tapak menggunakan penyongsang rentetan berkuasa tinggi yang mengeluarkan 690 V AC. Sebelum menaik taraf, sambungan sisi AC antara empat penyongsang dan pengubah injak adalah titik paling terdedah kepada kegagalan bagi keseluruhan loji. Selepas memasang semula dengan Soutya 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out, operator mengurangkan masa gangguan bahagian AC sebanyak 78% dalam enam bulan.

Apakah latar belakang pelanggan dan situasi operasi?

Syarikat itu mengendalikan beberapa loji PV 5 MW hingga 10 MW yang dibina antara 2017 dan 2020. Di setiap loji, kumpulan empat penyongsang menghantar 690 V AC melalui kotak simpang berasingan dan alat suis individu sebelum memasuki pengubah voltan sederhana.

Pendawaian lama dan peralatan perlindungan tidak bersepadu telah menjadi isu kebolehpercayaan. Kilang itu dikendalikan oleh pasukan O&M yang kecil, dan masa purata untuk mendiagnosis masalah sampingan AC melebihi setengah hari. Dengan rantau ini beralih ke tingkap suapan dalam tarif yang lebih pendek, pemilik memerlukan ketersediaan yang lebih tinggi dan kos perkhidmatan yang lebih rendah setiap kilowatt-jam.

Apakah sebenarnya yang menjadikan pendawaian sisi AC mereka kesesakan yang berulang?

Sebelum pengubahsuaian, setiap output penyongsang mengalir ke kotak simpang AC 690 V generik yang dilengkapi dengan pemutus bekas acuan berasingan, penangkap lonjakan bolt-on dan blok terminal. Kotak ini tidak memberikan jarak fasa yang sama atau pelesapan haba yang mencukupi. Kerosakan berlaku dalam tiga bentuk utama:

• Terminal longgar pada penyuap 690 V menyebabkan terlalu panas dan terputus-putus.
• Penangkap telah dipasang tanpa penyelarasan jenis-2 yang betul, jadi transien yang disebabkan oleh kilat merosakkan peringkat kuasa penyongsang dua kali dalam satu tahun.
• Oleh kerana penyelenggaraan pada satu penyongsang memerlukan pembukaan kandang hidup, pekerja terpaksa menutup keseluruhan kumpulan empat penyongsang, menghasilkan kerugian penjanaan kira-kira $920 sejam setiap loji.

Jumlah kos tahunan bagi kegagalan bahagian AC ini—termasuk bahan pembaikan, buruh dan hasil yang hilang—adalah $23,000 setiap tapak 10 MW.

Mengapa memilih Soutya 690V AC Combiner Box 4 In 1 Out?

Pengendali menyemak tiga alternatif: papan pengedaran AC standard daripada pembina panel tempatan, pemutusan sambungan komersil dan kotak Soutya. Pembina panel tidak dapat menghantar papan suis AC 690 V yang lulus ujian perlindungan lonjakan Jenis-2 yang diperlukan oleh IEC 61643-11. Putus sambungan tidak mempunyai penyelarasan litar pintas yang betul dengan pengubah hiliran.

Kotak Penggabung AC Soutya 690V 4 Dalam 1 Keluar sepadan dengan topologi elektrik sedia ada dengan tepat. Ia menggabungkan empat input 690 V AC ke dalam satu output terlindung dengan empat pemutus litar input dan satu pemutus keluaran tunggal. Peranti pelindung lonjakan bersepadu dinilai mengikut IEC 61643-11, dan susun atur kepungan menyediakan petak berasingan untuk kabel dan bar bas hidup. Ini mengurangkan jejak yang diperlukan sebanyak lebih daripada 60% berbanding dengan suis sebelumnya.

Bagaimanakah penyelesaian itu digunakan merentasi berbilang tapak?

Projek pemasangan berjalan dalam tiga fasa selama empat bulan. Pasukan memilih loji dengan sejarah kerosakan tertinggi sebagai tapak perintis.

Langkah-langkah utama adalah:

1. Nyahtenaga bahagian AC bagi satu kumpulan empat penyongsang dan mengalihkan kepungan sedia ada.
2. Melekapkan kotak Soutya pada bingkai unistrut sedia ada berhampiran pengubah.
3. Menamatkan empat kabel tembaga 185 mm² daripada penyongsang dan satu kabel 300 mm² kepada pengubah.
4. Mengkonfigurasikan penarafan pemutus input agar sepadan dengan perlindungan output penyongsang dan tetapkan SPD kepada voltan sistem AC 690 V.
5. Mentauliahkan output pemantauan kepada RS485 dan menyemak ambang perjalanan terhadap SCADA loji.

Kesukaran biasa ialah kabel keluaran sedia ada daripada empat penyongsang mempunyai panjang yang berbeza dan terletak di laluan dulang yang berbeza. Itu menyebabkan galangan talian sedikit tidak seimbang. Penyelesaiannya ialah memasang pautan penyama bar bas dan memangkas panjang kabel dalam setiap kumpulan; suhu terminal kekal seragam selepas sehari menjalankan operasi beban penuh.

Apakah hasil yang boleh diukur yang dicapai oleh tumbuhan itu?

Enam bulan selepas pemasangan pertama, pengendali membandingkan tapak perintis dengan prestasi sejarahnya:

• Kekerapan kerosakan sisi AC jatuh daripada dua belas insiden setahun kepada di bawah tiga, pengurangan sebanyak 75%.
• Masa henti tidak berjadual daripada kerosakan 690 V AC menurun 78%, mewakili 11.5 jam tambahan operasi beban penuh bagi setiap kumpulan penyongsang setahun.
• Kos tahunan kegagalan bahagian AC, termasuk kehilangan pengeluaran, menurun daripada $21,000 kepada $5,500 setiap loji 10 MW.
• Masa pemasangan untuk setiap kumpulan penyongsang menurun daripada dua hari penuh kepada empat jam, menjimatkan $1,600 dalam tenaga kerja setiap tapak.
• Pengasingan penyongsang tunggal untuk penyelenggaraan tidak lagi memerlukan penutupan keseluruhan kumpulan; kumpulan itu kekal dalam talian pada kapasiti 75%.

Apa kata pengurus kilang?

Pengurus kejuruteraan loji pengendali menerangkan kesannya: "Kotak penggabung AC Soutya 690V telah menghapuskan kegagalan terma dan lonjakan terburuk yang kami hadapi pada 690 volt. Dalam dua belas bulan, kami tidak mengetatkan semula satu terminal penyuap, dan kami boleh mengasingkan satu penyongsang tanpa menghentikan pengeluaran untuk keseluruhan blok. Perubahan itu membayar sendiri dalam projek ini."

Apakah yang boleh dipelajari oleh pengendali industri dan solar lain daripada pengubahsuaian ini?

Kes ini menunjukkan beberapa pengajaran, tidak terhad kepada tumbuhan asal.

• Perlindungan sisi AC memerlukan ketegasan spesifikasi yang sama seperti perlindungan rentetan sisi DC. IEC 61643-11 SPD yang diuji jenis-2 dan amalan reka bentuk tatasusunan IEC 62548 harus dicerminkan pada output AC.
• Kotak penggabung 4-dalam-1-keluar yang lengkap mengurangkan kerja pemasangan dan masa mencari kesalahan, dalam loji pengubahsuaian di mana ruang fizikal ditetapkan.
• Sebelum memilih kotak, periksa panjang kabel, penebat dan penghalaan dulang; impedans menyekat yang sama akan mengurangkan risiko titik panas.

Jika pengendali mengulangi projek itu, ia akan memesan satu kotak ganti dalam kelompok awal dan melakukan imbasan pengimejan terma semasa pentauliahan, kerana imbasan tersebut membuat pemeriksaan terminal terakhir dan dapat dikesan. Syarikat itu telah menggunakan kotak penggabung AC 690V yang sama pada loji 10 MW yang lebih lama dan menjangkakan peningkatan ketersediaan yang sama merentas portfolio 85 MW penuh.

Rujukan industri:

• IEC 62548:2016 Tatasusunan fotovoltaik (PV) — Keperluan reka bentuk. (Sumber: https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• IEC 61643-11:2011 Peranti pelindung lonjakan voltan rendah — Bahagian 11: SPD disambungkan kepada sistem kuasa voltan rendah. (Sumber: https://webstore.iec.ch/publication/61643-11)