ДЦ 1500В држач осигурача смањује време застоја соларне електране за 60%

Каква је била позадина клијента?

Соларна електрана од 50 МВ на југозападу Сједињених Држава користи преко 200.000 фотонапонских модула повезаних преко кутија за комбиновање низа. Постројење је почело са радом пре 8 година и суочило се са све већим стопама отказа у својим системима за заштиту осигурача, током шпица летњих месеци када температуре околине прелазе 45°Ц.

Са којим изазовима су се суочили?

Оригинални држачи осигурача били су оцењени за 1000В ДЦ. Како се постројење ширило, напони на струнама су достигли 1500В ДЦ да би се смањили губици каблова. Старији држачи осигурача нису могли да поднесу виши напон, што је довело до честих кварова у луку под условима преоптерећења. Термичка слика је открила контактне температуре које прелазе 110°Ц при називној струји. Постројење је доживело у просеку 12 прекида у раду са осигурачима месечно, од којих је за свако било потребно 4 сата да се дијагностикује и замени. Ово је резултирало са 15.000 УСД месечних трошкова одржавања и изгубљеним приходима од производње од 8.000 УСД по прекиду.

Процењена су алтернативна решења, укључујући ДЦ прекидаче и замене електронских осигурача. Прекидачи су понудили проблеме са селективношћу на 1500В и коштали су 250 долара по јединици, док су електронски осигурачи увели начине квара у круговима за детекцију.

Зашто су изабрали Соутиин ДЦ 1500В држач осигурача?

Селекциони тим је тестирао три држача осигурача од 1500В произвођача. Соутиин модел је прошао тест пораста температуре од 150% номиналне струје са маргином од 15°Ц преко границе. Његови посребрени контакти су одржавали контактни отпор испод 0,5 мΩ након 500 механичких операција. ИП65 дизајн кућишта омогућава вањску инсталацију без додатне временске заштите. Усклађеност са ИЕЦ 60269-1:2020 за нисконапонске осигураче и УЛ 1699Б:2018 за заштиту једносмерног лука од квара дала је поверење инжењерском тиму. Јединична цена од 45 долара била је 10% нижа од најближег конкурента.

Како је производ имплементиран?

Фабрика је заменила 520 држача осигурача у 65 кутија за комбиновање жица. Пројекат је трајао 2 недеље са екипом од 5 електричара. Кључни кораци су укључени:

• Искључивање свих жица и провера нултог напона помоћу мултиметра од 1500 В.
• Уклањање старих држача осигурача и испитивање сабирница на корозију.
• Уградња нових Соутиа држача са калибрисаним момент кључем подешеним на специфицираних 6 Н·м.
• Извођење тестова отпора изолације (500В мегоомметар) на свакој комбинаторској кутији.
• Поново напаја жице и бележи стабилне температуре током 24 сата.

Главни изазов је био скучен простор за ожичење унутар комбинаторских кутија. Тим је користио флексибилне бакарне плетенице за одржавање минималног радијуса савијања, решење које су документовали за будуће одржавање.

Који су мерљиви резултати постигнути?

• Прекиди у вези са осигурачима пали су са 12 месечно на 2 месечно – смањење од 60%.
• Месечни трошкови одржавања пали су са 15.000 долара на 5.000 долара, уштедећи 120.000 долара годишње.
• Приход изгубљене генерације због застоја смањен је са 8.000 УСД на 1.300 УСД месечно.
• Термичка слика после 6 месеци показала је све прикључке испод 70°Ц при пуном оптерећењу.
• За 18 месеци рада пријављени су нулти случајеви квара.

Укупна расположивост постројења побољшана је са 98,2% на 99,4%, повећавајући годишњу производњу енергије за 540 МВх.

Шта је купац рекао?

Менаџер одржавања фабрике је прокоментарисао: „Пребацивање на држаче осигурача од 1500 В Соути решило је хронични проблем поузданости. Више не бринемо о летњој врућини која може да изазове квар осигурача, а уштеда трошкова је оправдала надоградњу у року од 9 месеци.“ Инжењер електротехнике је додао: „Компактан дизајн је учинио накнадну уградњу лакшом него што се очекивало. Стандардизовали смо ове држаче за сва будућа проширења.“

Које лекције могу научити други купци?

1. Пажљиво проверите оцене напона.Држачи осигурача за 1000В никада не би требало да се користе у системима од 1500В, чак ни при нижим струјама. Способност гашења лука зависи од напона.
2. Измерите отпор контакта током инсталације.Основна линија испод 0,5 мΩ осигурава дугорочну поузданост. Користите микро-омметар за тачна очитавања.
3. План управљања топлотом.У окружењима са високом атмосфером, смањите снагу држача осигурача на основу криве произвођача. Соутиа држач омогућава 100% називне струје до 50°Ц без смањења снаге.

Ако поново започне пројекат, тим би извршио термичко скенирање свих постојећих прикључака пре замене како би идентификовао потенцијалне вруће тачке које би могле бити исправљене истовремено.

Референце

• ИЕЦ 60269-1. Нисконапонски осигурачи — Део 1: Општи захтеви [С]. 2020.
• УЛ 1699Б:2018 Фотонапонска (ПВ) ДЦ заштита струјног круга од квара.
• ИЕЦ 62606:2013 Општи захтеви за уређаје за откривање квара лука (АФДД).