Sebuah loji fotovoltaik (PV) 45 MW yang terletak di kawasan padang pasir altitud tinggi mengalami kegagalan berulang dalam kotak penggabung DCnya. Kemudahan itu, yang dikendalikan oleh pengeluar tenaga bebas yang menyediakan grid utiliti serantau, telah beroperasi selama enam tahun. Lebih daripada 1,400 litar rentetan dimasukkan ke dalam 28 kotak penggabung, setiap satu membawa sehingga 1000V DC daripada panel solar ke penyongsang pusat.
Pasukan operasi loji menghadapi tekanan yang semakin meningkat untuk mengurangkan masa henti yang tidak berjadual kerana pengendali grid tempatan memperkenalkan penalti ketersediaan yang lebih ketat. Dengan suhu musim panas melebihi 45°C, tegasan terma pada komponen DC adalah teruk.
Pemegang fius asal adalah unit generik yang dinilai hanya untuk 600V DC. Mereka bersaiz kecil untuk konfigurasi rentetan 1000V loji. Sepanjang 18 bulan, pasukan operasi merekodkan 23 kegagalan pemegang fius di 11 kotak penggabung.
Simptomnya adalah konsisten: klip pemegang fius hilang ketegangan spring selepas berbasikal haba berulang, mewujudkan hubungan rintangan tinggi. Pada 1000V DC, sambungan yang lemah menyebabkan pemanasan setempat dan arcing mikro. Dalam beberapa kes, pemegang fius cair, dan kotak penggabung terpaksa dibawa ke luar talian untuk pembaikan kecemasan. Setiap insiden menelan belanja purata $4,800 dalam pengeluaran tenaga, alat ganti dan buruh yang hilang.
Percubaan sebelumnya untuk mengetatkan semula klip dan menggunakan gris konduktif tidak menyelesaikan masalah. Selepas kejatuhan kedua, pengurus loji mengarahkan semakan lengkap spesifikasi pemegang fius.
Pasukan kejuruteraan menilai tiga alternatif. Yang pertama ialah pemegang fius DIN-rel standard yang dinilai untuk 1000V DC, tetapi klipnya diperbuat daripada aloi tembaga gred rendah yang masih akan terhakis dalam udara padang pasir yang masin. Pilihan kedua ialah penyelesaian proprietari yang memerlukan pertukaran keseluruhan kotak penggabung, yang melebihi belanjawan penyelenggaraan.
Pilihan ketiga ialah pemegang fius Soutya DC 1000V. Tiga faktor menjadi penentu:
Pemegang fius Soutya juga disertakan dengan perumah nilon matte yang menentang degradasi ultraviolet, satu isu yang telah menyebabkan keretakan rapuh pada unit lama. Pengurus perolehan mengesahkan bahawa Soutya memberikan jaminan tiga tahun berdasarkan voltan DC sebenar dan data semasa daripada loji itu.
Naik taraf telah berperingkat selama empat minggu, semasa tetingkap penyelenggaraan lewat musim sejuk kilang. Pasukan operasi menggantikan 520 pemegang fius secara berperingkat, satu kotak penggabung pada satu masa, untuk mengelakkan penutupan sistem secara meluas.
Satu-satunya kesukaran yang ketara ialah ruang lentur wayar yang ketat di dalam kotak penggabung. Orientasi terminal pemegang fius Soutya memudahkan untuk mengarahkan wayar PV 6 mm² tanpa memaksa selekoh, jadi masalah itu diselesaikan dalam masa beberapa jam.
Dua belas bulan selepas naik taraf, pengendali membandingkan data prestasi dengan dua tahun sebelum penggantian.
Pengurus loji juga menyatakan bahawa penalti ketersediaan daripada pengendali grid telah dikurangkan kepada sifar dalam tiga laporan penyelesaian bulanan terkini. Dalam pasaran yang tertekan, peningkatan itu sahaja mewajarkan pelaburan perkakasan $11,000.
"Kami hilang keyakinan terhadap pemegang fius asal selepas keruntuhan kedua. Pemegang fius Soutya DC 1000V telah memberikan kami sambungan yang boleh dipercayai yang boleh kami ramalkan. Hasil pengimejan terma adalah jelas, dan pasukan saya boleh menumpukan pada pembersihan dan pemeriksaan tork dan bukannya penggantian kecemasan," kata pengarah penyelenggaraan loji itu.
Bagi pasukan operasi yang menguruskan litar 1000V DC dalam loji suria, sistem storan atau rangkaian DC industri, projek itu menawarkan tiga cara praktikal.
Jika kilang itu melakukan ini sekali lagi, satu penambahbaikan ialah menggantikan pemegang fius lebih awal, semasa pentauliahan peralatan awal. Kos pencegahan adalah satu pertiga daripada kos dua pembaikan kecemasan yang pertama.
[1] IEC 60269-1. Fius voltan rendah - Bahagian 1: Keperluan am [S]. 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62496
[2] Ciri-ciri Penuaan Elektrod Sentuhan Suis DC Voltan Rendah [J]. Tenaga, 2021, 14(20): 6838.https://doi.org/10.3390/ms14206838


Jack
Soutya