Како Соларни ЕПЦ Цут ДЦ квар кошта 35% са Соутиа АФЦИ Цомбинер Бок-ом

Позадина клијента

Средња соларна ЕПЦ компанија са седиштем у Штутгарту, Немачка, дизајнира и инсталира комерцијалне кровне ПВ системе широм Европе. Са портфељом од 80 МВ по дугорочним уговорима о одржавању и одржавању, компанија опслужује производне погоне, логистичке центре и оператере хладњача. Сваки пројекат се креће од 500 кВ до 2 МВ, а компанија је одговорна и за изградњу и за текуће одржавање.

О&М тим компаније се бавио све већим бројем искључења инвертера и термичких догађаја узрокованих кваровима једносмерног лука. Застарели конектори, хабање жице и лабави завршеци у струјним круговима били су главни кривци. Како се портфолио ширио, трошкови реактивног одржавања почели су да нарушавају профитне марже.

Изазов: Неоткривени кварови једносмерног лука

Грешке ДЦ лука су опасне јер издржавају без повлачења довољно струје да активирају стандардни осигурач или прекидач. У постојеће комбинаторске кутије компаније уграђени су само жичани осигурачи и штитници од пренапона. Они су обезбедили заштиту од прекомерне струје и пренапона, али нису могли да открију серијске грешке лука које се јављају у оштећеним кабловима или лабавим везама.

Последице су биле опипљиве. У 12 месеци пре пројекта, тим је одговорио на 14 искључења инвертера који су били праћени до оштећених конектора. Свако путовање захтевало је посету сајту, скенирање термалних слика и ручну инспекцију сваке везе у низу. Једна сесија решавања проблема у просеку је трајала осам сати. Поред тога, пријављена су два инцидента који су били скоро промашени у којима је лук отопио изолацију конектора, узрокујући дим и ризик од пожара. Процењени трошак по таквом догађају, ако се не ухвати, могао би да премаши 50.000 долара штете на имовини и застоја.

Зашто Соутиа ДЦ АФЦИ Цомбинер Бок?

Компанија је проценила три опције. Први је био додавање АФЦИ модула на улаз претварача, али то само прати комбиновани излаз свих низова и не може да идентификује који низ има грешку. Друга опција је била замена свих кабловских конектора онима вишег квалитета, што не би решило будућу деградацију. Трећа опција била је комбинациона кутија Соутиа ДЦ АФЦИ са 12-у-1 конфигурацијом.

Одлука се свела на три кључне предности. Прво, Соутиа комбинациона кутија обезбеђује детекцију квара лука по жици. Сваки од 12 улаза се надгледа независно, тако да се грешка одмах локализује. Друго, јединица интегрише и АФЦИ и заштиту од прекомерне струје у једном кућишту, поједностављујући инсталацију и смањујући број компоненти за проверу. Треће, усаглашен је са УЛ 1699Б и подржава захтеве дизајна ИЕЦ 62548, дајући ЕПЦ поверење и за европска и за извозна тржишта.

Имплементација и процес пријаве

Пројекат је распоређен на три комерцијална кровна низа, сваки са 8 до 10 жица. Укупан пројекат трајао је шест недеља од планирања до пуштања у рад. Постојеће комбиноване кутије су уклоњене и замењене комбинаторском кутијом Соутиа ДЦ АФЦИ. Пошто је распоред 12-у-1 одговарао постојећем рутирању струна, тим је поново употребио већину ДЦ каблова, уштедећи материјалне трошкове и време инсталације.

Типична потешкоћа је била накнадна опрема у скученим просторима. Нова кутија за комбиновање има већи отисак од обичне јединице само са осигурачима, тако да су држачи за монтажу морали да се подесе на једном крову. Тим је ово решио коришћењем позадинске плоче од нерђајућег челика и флексибилног канала, довршавајући накнадну уградњу без промене структуралног распореда.

Након инсталације, тим је повезао Модбус РТУ излаз на постојећи СЦАДА систем. Комбинаторска кутија је преносила струју, напон и статус квара по жици до центра за даљинско праћење. Тестови пуштања у рад укључивали су симулирану грешку лука, коју је јединица отклонила за мање од 0,5 секунди док је идентификовала тачну струну.

Квантитативни резултати

• Смањено време решавања проблема за 90%:Просечно време одговора на грешку је пало са 8 сати на 45 минута јер АФЦИ кутија одмах идентификује неисправан низ.
• Смањени трошкови одржавања и одржавања за 35%:Три локације сада захтевају мање позива за хитне случајеве. Годишња уштеда износи 18.000 долара у читавом портфељу.
• Смањено време застоја претварача за 60%:Спречавањем дуготрајног стварања лука који би проузроковао искључење претварача, локације су доживеле 60% мање непланираних искључења.
• Рано откривена два квара лука:Током првих 12 месеци, јединица је ухватила две серије квара у почетној фази, спречавајући потенцијалне пожаре и оштећења.

Укупан утицај је превазишао бројке. Тим за О&М прешао је са реактивне поправке на проактивну инспекцију. Подаци прикупљени из комбиноване кутије омогућили су им да закажу замену каблова током планираних периода одржавања него у хитним случајевима.

Цлиент Тестимониал

"Соутиа ДЦ АФЦИ комбинаторска кутија дала је нашој посади могућност да идентификује неисправан конектор пре него што је постао пожар. Аларм по низу и евидентирање података променили су начин на који управљамо нашим ПВ портфељем."

Лекције и препоруке

1. Поставите детекцију квара на лук на нивоу струне. Детекција нивоа инвертера не може да локализује грешке и оставља дуге ДЦ каблове незаштићеним.
2. Комбинујте праћење са заштитом. Кутија за комбиновање која извештава о тренутном стању и статусу по стрингу ствара податке који се могу предузети за предиктивно одржавање.
3. Буџет за обуку. Симптоми квара лука разликују се од прекомерних струја и техничари морају да разумеју технологију да би одговорили.

Ако би компанија поново покренула овај пројекат, инсталирали би Соутиа АФЦИ кутије на све нове пројекте од самог почетка, него накнадно уградњу. Стандардизација на конфигурацији 12-у-1 би поједноставила њихов инвентар резервних делова и учинила даљинску дијагностику конзистентнијом на свим локацијама.

Референце

1. УЛ 1699Б:2018 Фотонапонска (ПВ) ДЦ заштита струјног круга од квара.Линк
2. ИЕЦ 62548:2016 Фотонапонски (ПВ) низови — Захтеви за пројектовање.Линк
3. ИЕЦ 60364-7-712:2017 Електричне инсталације ниског напона — Део 7-712: Соларни ПВ системи напајања.Линк