DC 1500V държач на предпазител намалява времето за престой на слънчевата централа с 60%

Какво беше миналото на клиента?

Слънчева електроцентрала с мощност 50 MW в югозападните Съединени щати управлява над 200 000 фотоволтаични модула, свързани чрез кутии за комбиниране на низове. Централата влезе в експлоатация преди 8 години и се сблъска с нарастващи нива на откази в системите си за защита от предпазители през пиковите летни месеци, когато температурата на околната среда надвишава 45°C.

Какви предизвикателства са изправени?

Оригиналните държачи на предпазители бяха оценени за 1000 V DC. С разширяването на завода напрежението на струните достигна 1500 V DC, за да се намалят загубите в кабела. По-старите държачи на предпазители не могат да се справят с по-високото напрежение, което води до чести дъгови повреди при условия на претоварване. Термичното изображение разкрива контактни температури над 110°C при номинален ток. Заводът е имал средно 12 прекъсвания, свързани с предпазители на месец, всеки от които е изисквал 4 часа за диагностика и подмяна. Това доведе до $15 000 месечни разходи за поддръжка и загуба на приходи от генериране на $8 000 на прекъсване.

Бяха оценени алтернативни решения, включително прекъсвачи за постоянен ток и замяна на електронни предпазители. Прекъсвачите предлагат проблеми със селективността при 1500V и струват $250 на единица, докато електронните предпазители въвеждат режими на повреда във веригите за откриване.

Защо са избрали държача за предпазител DC 1500V на Soutya?

Екипът за подбор тества три държача за предпазители от 1500 V на производителя. Моделът на Soutya премина теста за повишаване на температурата от номинален ток от 150% с марж от 15°C над ограничението. Неговите посребрени контакти поддържат контактно съпротивление под 0,5 mΩ след 500 механични операции. Дизайнът на корпуса IP65 позволява монтаж на открито без допълнителна защита от атмосферни влияния. Съответствието с IEC 60269-1:2020 за предпазители за ниско напрежение и UL 1699B:2018 за DC защита от дъгова повреда вдъхна увереност на инженерния екип. Единичната цена от $45 беше с 10% по-ниска от най-близкия конкурент.

Как беше внедрен продуктът?

Заводът смени 520 държача на предпазители в 65 струнни комбинаторни кутии. Проектът отне 2 седмици с екип от 5 електротехници. Включени са ключови стъпки:

• Изключване на всички низове и проверка на нулево напрежение с помощта на мултицет с номинал 1500 V.
• Премахване на стари държачи на предпазители и проверка на шините за корозия.
• Инсталиране на нови държачи Soutya с калибриран динамометричен ключ, настроен на посочените 6 N·m.
• Извършване на тестове за изолационно съпротивление (500V мегаомметър) на всяка комбинирана кутия.
• Повторно захранване на струните и записване на стабилни температури за 24 часа.

Основното предизвикателство беше тясното пространство за окабеляване вътре в комбинаторните кутии. Екипът използва гъвкави джъмпери от медна оплетка, за да поддържа минимален радиус на огъване, документирано от тях решение за бъдеща поддръжка.

Какви количествено измерими резултати бяха постигнати?

• Прекъсванията, свързани с предпазители, спаднаха от 12 на месец на 2 на месец – намаление с 60%.
• Месечните разходи за поддръжка паднаха от $15 000 на $5 000, спестявайки $120 000 годишно.
• Приходите от загубено поколение от престой са намалени от $8000 на $1300 на месец.
• Термично изображение след 6 месеца показа всички връзки под 70°C при пълно натоварване.
• За 18 месеца работа са отчетени нулеви инциденти с дъгова повреда.

Общата наличност на централата се подобри от 98,2% на 99,4%, увеличавайки годишното производство на енергия с 540 MWh.

Какво каза клиентът?

Мениджърът по поддръжката на завода коментира: „Преминаването към 1500V държачи за предпазители на Soutya реши хроничен проблем с надеждността. Вече не се тревожим, че летните горещини причиняват повреди на предпазители, а спестяванията на разходите оправдаха надстройката в рамките на 9 месеца.“ Електроинженерът добави: „Компактният дизайн направи преоборудването по-лесно от очакваното. Стандартизирахме тези държачи за всички бъдещи разширения.“

Какви уроци могат да научат другите клиенти?

1. Проверете внимателно стойностите на напрежението.Държачите на предпазители, номинални за 1000 V, никога не трябва да се използват в системи от 1500 V, дори при по-ниски токове. Способността за изгасване на дъгата зависи от напрежението.
2. Измерете контактното съпротивление по време на монтажа.Базовата линия под 0,5 mΩ гарантира дългосрочна надеждност. Използвайте микроомметър за точни показания.
3. План за управление на топлината.В среда с висока температура на околната среда, намалете мощността на държача на предпазителя въз основа на кривите на производителя. Държачът Soutya позволява 100% номинален ток до 50°C без намаляване на мощността.

Ако стартира проекта отново, екипът ще извърши термично сканиране на всички съществуващи връзки преди подмяната, за да идентифицира потенциални горещи точки, които могат да бъдат коригирани едновременно.

Референции

• IEC 60269-1. Предпазители за ниско напрежение. Част 1: Общи изисквания [S]. 2020 г.
• UL 1699B:2018 Фотоволтаична (PV) DC защита от дъгова повреда.
• IEC 62606:2013 Общи изисквания за устройства за откриване на дъгова повреда (AFDD).