Cara EPC Solar Memotong Kos Kerosakan Arka DC sebanyak 35% dengan Kotak Penggabung Soutya AFCI

Latar Belakang Pelanggan

Syarikat EPC solar bersaiz sederhana yang berpangkalan di Stuttgart, Jerman, mereka bentuk dan memasang sistem PV atas bumbung komersial di seluruh Eropah. Dengan portfolio 80 MW di bawah kontrak O&M jangka panjang, syarikat itu menyediakan kemudahan perkilangan, pusat logistik dan operator penyimpanan sejuk. Setiap projek berkisar antara 500 kW hingga 2 MW, dan syarikat bertanggungjawab untuk pembinaan dan penyelenggaraan yang berterusan.

Pasukan O&M syarikat telah berhadapan dengan peningkatan bilangan perjalanan penyongsang dan peristiwa terma yang disebabkan oleh kerosakan arka DC. Penyambung penuaan, wayar melecet, dan penamatan longgar dalam litar rentetan adalah punca utama. Apabila portfolio berkembang, kos penyelenggaraan reaktif mula menghakis margin keuntungan.

Cabaran: Kesalahan Arka DC Tidak Dikesan

Sesar arka DC adalah berbahaya kerana ia bertahan tanpa menarik arus yang mencukupi untuk mencetuskan fius standard atau pemutus litar. Dalam kotak penggabung sedia ada syarikat, hanya fius rentetan dan pelindung lonjakan dipasang. Ini memberikan perlindungan arus lebih dan lonjakan, tetapi mereka tidak dapat mengesan kerosakan arka siri yang berlaku pada kabel yang rosak atau sambungan yang longgar.

Akibatnya adalah ketara. Dalam tempoh 12 bulan sebelum projek, pasukan bertindak balas kepada 14 perjalanan penyongsang yang dikesan kembali kepada penyambung yang rosak. Setiap perjalanan memerlukan lawatan tapak, imbasan pengimejan haba dan pemeriksaan manual bagi setiap sambungan dalam rentetan. Satu sesi penyelesaian masalah purata lapan jam. Selain itu, dua kejadian nyaris dilaporkan di mana arka telah mencairkan penebat penyambung, menyebabkan asap dan berisiko kebakaran. Anggaran kos bagi setiap peristiwa sedemikian, jika tidak ditangkap, boleh melebihi $50,000 dalam kerosakan aset dan masa henti.

Mengapakah Kotak Penggabung Soutya DC AFCI?

Syarikat menilai tiga pilihan. Yang pertama ialah menambah modul AFCI pada input penyongsang, tetapi itu hanya memantau output gabungan semua rentetan dan tidak dapat mengenal pasti rentetan yang mempunyai kerosakan. Pilihan kedua ialah menggantikan semua penyambung kabel dengan yang lebih tinggi gred, yang tidak akan menangani kemerosotan masa hadapan. Pilihan ketiga ialah kotak penggabung Soutya DC AFCI dengan konfigurasi 12-dalam-1.

Keputusan itu datang kepada tiga kelebihan utama. Pertama, kotak penggabung Soutya menyediakan pengesanan kesalahan arka setiap rentetan. Setiap satu daripada 12 input dipantau secara bebas, jadi kerosakan segera disetempatkan. Kedua, unit ini menyepadukan kedua-dua perlindungan AFCI dan arus lebih dalam satu kepungan, memudahkan pemasangan dan mengurangkan bilangan komponen untuk diperiksa. Ketiga, ia mematuhi UL 1699B dan menyokong keperluan reka bentuk IEC 62548, memberikan keyakinan EPC untuk pasaran Eropah dan eksport.

Proses Pelaksanaan dan Permohonan

Projek itu digunakan di tiga susunan atas bumbung komersial, masing-masing dengan 8 hingga 10 rentetan. Jumlah projek mengambil masa enam minggu dari perancangan hingga pentauliahan. Kotak penggabung sedia ada telah dikeluarkan dan digantikan dengan kotak penggabung Soutya DC AFCI. Oleh kerana susun atur 12-dalam-1 sepadan dengan penghalaan rentetan sedia ada, pasukan menggunakan semula kebanyakan kabel DC, menjimatkan kos bahan dan masa pemasangan.

Kesukaran biasa ialah memasang semula ke dalam ruang terkurung. Kotak penggabung baharu mempunyai jejak yang lebih besar daripada unit fius ringkas sahaja, jadi kurungan pelekap perlu dilaraskan pada satu bumbung. Pasukan menyelesaikannya dengan menggunakan plat belakang keluli tahan karat dan saluran fleksibel, melengkapkan pengubahsuaian tanpa mengubah susun atur struktur.

Selepas pemasangan, pasukan menyambungkan output Modbus RTU kepada sistem SCADA sedia ada. Kotak penggabung menyalurkan status kerosakan setiap rentetan, voltan dan arka ke pusat pemantauan jauh. Ujian pentauliahan termasuk kesalahan arka simulasi, yang dibersihkan oleh unit dalam masa kurang dari 0.5 saat sambil mengenal pasti rentetan yang tepat.

Keputusan Boleh Dikira

• Mengurangkan masa penyelesaian masalah sebanyak 90%:Purata masa tindak balas kerosakan menurun daripada 8 jam kepada 45 minit kerana kotak AFCI dengan serta-merta mengenal pasti rentetan yang rosak.
• Kos O&M diturunkan sebanyak 35%:Tiga tapak tersebut kini memerlukan lebih sedikit serlahan ciri kecemasan. Simpanan tahunan berjumlah $18,000 merentas portfolio.
• Mengurangkan masa henti penyongsang sebanyak 60%:Dengan menghalang arka berterusan yang akan menyebabkan trip penyongsang, tapak mengalami 60% kurang pemotongan tidak dirancang.
• Mengesan dua kerosakan arka lebih awal:Dalam tempoh 12 bulan pertama, unit menangkap dua siri kerosakan arka pada peringkat awalnya, menghalang potensi kebakaran dan kerosakan.

Kesan keseluruhan melangkaui angka. Pasukan O&M beralih daripada pembaikan reaktif kepada pemeriksaan proaktif. Data yang dikumpul daripada kotak penggabung membolehkan mereka menjadualkan penggantian kabel semasa tetingkap penyelenggaraan yang dirancang daripada secara kecemasan.

Testimoni Pelanggan

"Kotak penggabung Soutya DC AFCI memberikan krew kami keupayaan untuk mengenal pasti penyambung yang gagal sebelum ia menjadi kebakaran. Penggera setiap rentetan dan pengelogan data telah mengubah cara kami mengurus portfolio PV kami."

Pengajaran dan Cadangan

1. Letakkan pengesanan kerosakan arka pada tahap rentetan. Pengesanan tahap penyongsang tidak dapat menyetempatkan kerosakan dan menyebabkan kabel DC yang panjang tidak dilindungi.
2. Gabungkan pemantauan dengan perlindungan. Kotak penggabung yang melaporkan arus dan status setiap rentetan menghasilkan data yang boleh diambil tindakan untuk penyelenggaraan ramalan.
3. Bajet untuk latihan. Gejala kerosakan arka berbeza daripada kejadian arus lebih, dan juruteknik perlu memahami teknologi untuk bertindak balas .

Jika syarikat itu menjalankan projek ini semula, mereka akan memasang kotak Soutya AFCI pada semua projek baharu dari awal, daripada memasang semula. Penyeragaman pada konfigurasi 12-dalam-1 akan memudahkan inventori alat ganti mereka dan menjadikan diagnostik jauh lebih konsisten merentas tapak.

Rujukan

1. UL 1699B:2018 Photovoltaic (PV) DC Arc-Fault Circuit Protection.Pautan
2. IEC 62548:2016 Tatasusunan fotovoltaik (PV) — Keperluan reka bentuk.Pautan
3. IEC 60364-7-712:2017 Pemasangan elektrik voltan rendah — Bahagian 7-712: Sistem bekalan kuasa solar PV.Pautan