Како комерцијални соларни ЕПЦ смањује време инсталације брзог искључивања за 40%

Позадина клијента

Са седиштем у Аустину у Тексасу, ова фирма за соларни инжењеринг, набавку и изградњу (ЕПЦ) специјализована је за кровне фотонапонске системе за дистрибутивне центре и логистичка складишта. Компанија инсталира 20 до 30 система сваке године, у распону од 300 кВ до 800 кВ. Већина тих кровова је у јурисдикцијама које су усвојиле ревизију Националног електричног кодекса из 2020, што значи да сваки систем мора имати наведено решење за брзо гашење које смањује напон унутар низа на ≤80 В у року од 30 секунди од покретања.

Са теренском екипом са пуним радним временом од 14 и просечним пројектним циклусом од два месеца, тиму је био потребан приступ брзог гашења који је био усклађен са кодом и довољно једноставан да настави да се инсталација креће на више радних места. Претходно решење је функционисало, али је долазило са скривеним трошковима који се нису појавили у предмеру материјала све до касно у распореду.

Изазови са претходним распоредом за брзо искључивање

Фирма је навела систем за оптимизацију напајања на нивоу модула за брзо гашење. Свакој кутији је била потребна власничка комуникациона веза до централног гејтвеја, а мрежни пролаз је захтевао посебан Етхернет кабл и 24 В ДЦ контролну линију назад у област претварача. На крову од 400 кВ са више од 900 модула, то је значило повлачење додатног нисконапонског ожичења дуж сваког реда модула и завршетак на три одвојене локације пролаза.

Теренски техничари су потрошили више времена на инсталирање и решавање проблема ових комуникационих веза него на ожичењу ДЦ жице. Дуга жица покреће повремено испуштене сигнале, што доводи до тога да контролер искључивања претварача пријави грешку. Чак и када је низ био безбедан, повремени кварови у комуникацији су покретали лажне аларме и неуспешне инспекције. Један пројекат захтевао је четири посете локацији пре него што је локални АХЈ прихватио тест времена гашења. Додатна кашњења у раду, преради и инспекцијама додала су 0,045 долара по вату на трошкове инсталације компаније.

Зашто уређај за брзо искључивање Соутиа 24В ДЦ контроле линије напајања?

Док је процењивао алтернативе, ЕПЦ тим је упоредио три опције:

• Прелазак на микроинверторе са интегрисаним брзим гашењем - захтева замену целе инверторске платформе и повећање трошкова компоненти за велику маржу.
• Задржавање оптимизатора снаге, али ангажовање веће електричарске екипе - није решило фундаментално питање поузданости комуникационих жица.
• Коришћење уређаја за брзо гашење за контролу линије напајања Соутиа 24 В ДЦ - потпуно је елиминисало одвојену комуникациону магистралу.

Соутиа уређај шаље команду за искључивање преко постојећег кабла за напајање једносмерном струјом, користећи 24 В ДЦ мрежни сигнал за комуникацију са предајницима на нивоу модула. Нема додатног Етхернет покрета и нема засебне линије нисконапонског сензора. Кућиште се монтира на свакој тачки спојника жица и повезује се на стандардни претварач струна. Један контролер може да управља вишеструким низовима, што смањује број контролних кутија потребних по крову.

Други одлучујући фактор била је компатибилност. ЕПЦ је већ стандардизован на једној марки стринг инвертера, а Соутиа уређај ради са претварачима који немају уграђено брзо гашење. То је омогућило компанији да задржи свој постојећи инверторски инвентар и дизајн трансформатора, избегавајући скупо поновно ожичење сваког пројекта.

Имплементација и имплементација

Прво постављање се догодило на равном комерцијалном крову од 410 кВ у Даласу. Увођење је обухватало две фазе током три недеље:

• Прва фаза: Замењена су три гатеваи система у стилу оптимизатора са две Соутиа контролне кутије на главним панелима ДЦ комбинатора.
• Друга фаза: Инсталирани одговарајући предајници на нивоу модула Соутиа и завршени на постојећим ДЦ кабловским папучицама без повлачења нове комуникационе линије.
• Затим је тим повезао блокаду за искључење наизменичне струје, која покреће искључивање сваки пут када је АЦ страна инвертора без напона.

Једна препрека се појавила током почетног теста искључивања. Слаба веза са земљом довела је до тога да контролни сигнал за струју једносмерне струје изгуби снагу близу краја једног дугачког низа. Соутиин апликативни инжењер саветовао је инсталирање 10 м интегрисаног филтера сигнала на крају тог низа. То је решило проблем за мање од сат времена. Након подешавања, тест искључивања је измерио 8 В на главном конектору модула у року од 22 секунде, удобно испод границе од 80 В.

Квантификовани резултати

Компанија је пратила 18 завршених кровних система након прве године коришћења уређаја за брзо гашење Соутиа. Измерени резултати у односу на претходни приступ:

• Време инсталације смањено за 43%- просечни радни сати за инсталацију брзог искључивања су са 21 сат по пројекту од 400 кВ на 12 сати, чиме је цео дан скраћен од распореда.
• Грешке у преради и инспекцији сведене на нулу- претходних 1,4 неуспешних инспекција по систему које се могу приписати грешкама у комуникацији пало је на нулу у свих 18 система.
• Трошкови инсталирања мањи за 35%- укупни делови и рад за брзо гашење су пали са 0,048 УСД по вату на 0,031 УСД по вату. На пројекту од 400 кВ који је преведен на 6.800 долара тешке уштеде.

Ови добици су омогућили ЕПЦ-у да апсорбује касније повећање цене материјала без промене цене понуде, а скраћени распоред изградње побољшао је испоруку на време за станаре складишта којима су кровови били потребни.

Цлиент Тестимониал

„Брзо гашење на нивоу модула је некада била наша највећа прљава радна област“, ​​рекао је потпредседник оперативе компаније. „Соутиа 24 В ДЦ уређај за контролу далековода је узео један слој сложености из целог система. Више не повлачимо додатну жицу за пренос података и нисмо имали ни један квар у комуникацији са искључењем од када смо се пребацили.“

Лекције и препоруке

Три лекције из овог пројекта издвајају се за друге инсталатере:

• Потражите решење које поново користи постојеће ожичење.Контрола далековода избегава наменски комуникациони кабл, који је драгоцен за пројекте реконструкције и дуге кровне распоне.
• Рано потврдите компатибилност са вашим специфичним брендом претварача.Први пилот тест пре него што се обавеже на потпуну куповину спасио је тим месецима каснијег решавања проблема.
• Измерите укупне трошкове усклађености, а не цену дела.Уштеда од 6.800 долара на раду и преради по пројекту била је више од целокупне разлике у цени компоненти.

Ако би тим могао да поново покрене пројекат, поставио би филтер јачине сигнала на цртеж дизајна од почетка за било коју струну дужу од 300 м. Ипак, мање прилагођавање је био једини проблем на који се наишао у свих 18 инсталација.

Референце

• НЕЦ 690.12 (НФПА 70), Брзо гашење фотонапонских система на зградама, издање 2020.хттпс://ввв.нфпа.орг/70
• ИЕЦ 60947-1, Нисконапонске расклопне и управљачке апаратуре - Део 1: Општа правила.хттпс://вебсторе.иец.цх/публицатион/6123