Прекидачи у ливеном кућишту Соутиа ДЦ скраћују време застоја соларне енергије за 35%

Фотонапонско постројење од 50 МВ на америчком југозападу заменило је 120 застарелих прекидача са прекидачима у облику кућишта Соутиа ДЦ. Резултат: 35% смањење непланираних застоја, пад стопе кварова прекидача са 4,2% на 0,8% и годишње уштеде на одржавању од више од 60.000 долара.

Каква је била оперативна ситуација на соларном постројењу?

Објекат користи 24 соларна блока, од којих сваки напаја станицу за конверзију ДЦ-то-АЦ снаге 2 МВ. Његов оригинални систем заштите једносмерне струје састојао се од минијатурних прекидача који нису на листи УЛ инсталираних током изградње. После 14 година у пустињском окружењу, ломи су показали видљиве знаке топлотног стреса, а неколико се покварило током рутинских операција чишћења када је висока влажност створила путеве цурења.

Менаџери постројења били су под притиском да повећају доступност енергије са 98,2% на изнад 99% као део уговора о куповини електричне енергије. Свако непланирано путовање значило је изгубљену генерацију, а свака посета замене захтевала је потпуно гашење низа.

Које је изазове изазвао стари систем заштите једносмерне струје?

Током претходних 12 месеци, фабрика је забележила 47 кварова на прекидачима. Најчешћи проблем је био неугодно окидање под прелазном прекомерном струјом, изазвано грешкама суседних струна. Када се отвори један узводни прекидач, седам низводних жица је потамнило. Тим за одржавање је провео у просеку 3,5 сата по догађају, укључујући путовање преко локације од 200 хектара.

Старији прекидачи такође нису имали јасну индикацију квара. Техничари су морали да скину поклопце и користе инфрацрвене камере да идентификују која се јединица отворила. У два инцидента, прекидач који се откачио је грешком поново затворен док је низводни квар још увек постојао, што је оштетило комбинаторску кутију и један претварач.

Резервни делови су постајали ретки, а првобитни добављач је укинуо модел. Фабрика је имала 40 јединица неколико различитих брендова, али ниједна није одговарала постојећем отиску, тако да је свака реконструкција захтевала модификације панела.

Зашто је фабрика одабрала Соутиа ДЦ прекидаче у калупу?

Инжењерски тим је проценио три опције замене: прекидаче наизменичне струје са ДЦ вредностима локалног дистрибутера, обновљене јединице оригиналног произвођача и Соутиин ДЦ МЦЦБ линију. АЦ-то-ДЦ хибридни прекидачи имали су ниже прекидне капацитете и нису прошли унутрашњи тест кратког споја у електрани на 10 кА. Поправљене јединице су имале 90-дневну гаранцију и нису се бавиле сметњама на путу.

Соутиин ДЦ прекидач у кућишту изабран је након паралелног испитивања на две жице. Производ је испунио захтеве УЛ 489 и нудио је називни радни напон од 1000 В ДЦ са прекидним капацитетом од 25 кА, што је удобно изнад максималне доступне струје квара од 12 кА на локацији. Прекидачи су такође имали визуелну заставицу за путовање и помоћне контакте за даљинско праћење, које ниједан други кандидат није обезбедио по упоредивој цени.

На одлуку је такође утицала Соутиа-ина спремност да обезбеди инжењерску подршку апликација и 5-годишња гаранција на делове без питања.

Како је Соутиа ДЦ МЦЦБ распоређен?

Програм замене обухватао је осам недеља у пет трафостаница. Пројекат је подељен у пет фаза:

• Фаза 1: Теренски преглед и обележавање свих 120 положаја прекидача.
• Фаза 2: Постављање два панела на блок 7 и 48-часовни оптерећени тест.
• Фаза 3: Потпуно увођење у блок 7 и 8, са једном жицом остављеном на старим прекидачима као контролом.
• Фаза 4: Замена преосталих блокова након контролног поређења показала је смањење кварова 4:1.
• Фаза 5: Обука два електричара постројења за дијагностику пута и процедуре замене.

Главни технички изазов је била адаптација постојећих шина за монтажу комбајн кутије. Соутиине компактне димензије су одговарале стандардном распореду ДИН шине, али су умеци сабирница били нешто већи. Постројење је користило прилагођени бакарни адаптер који је испоручио Соутиа, а време инсталације по прекидачу је у просеку износило 27 минута, што је укључивало затезање ушица и наношење антиоксидантне пасте.

Које резултате је објекат постигао?

Након што је постављен последњи прекидач, постројење је пратило перформансе девет месеци. Непланирани застоји због кварова једносмерног прекидача пали су са 11,6 сати месечно на 0,8 сати месечно, што је смањење укупног времена застоја постројења за 35% када се нормализује према сезонским условима. Стопа квара прекидача је опала са 4,2% годишње на 0,8%.

Трошкови одржавања су пали за 60.000 долара годишње, подстакнути мањим бројем посета градилишту и елиминацијом залиха резервних делова. Фабрика је вратила некоришћене старе разбијаче препродавцу за 7.000 долара. Доступност енергије је побољшана на 99,4%, што је изазвало бонус перформанси од 150.000 долара од купца електричне енергије.

Помоћни контакти су омогућили СЦАДА систему фабрике да у реалном времену прикаже отворен прекидач. Диспатцх сада може послати електричара на исправан низ, смањујући просечно време дијагнозе са 35 минута на 6 минута.

Шта је рекао директор одржавања фабрике?

"Очекивали смо нижу стопу путовања, али нисмо очекивали да ће дијагностика бити овако чиста. Ознака за трип и даљински контакт омогућили су нашим оператерима да виде тачну позицију без напуштања контролне собе. Скратило је наше време одговора на делић онога што је било", рекао је менаџер електричног одржавања.

Које лекције могу научити други оператери?

Три тачке из овог пројекта важе за сваки објекат са застарелом ДЦ заштитном опремом:

• Проверите стварни капацитет прекида при максималном напону система. Прекидач на 25 кА на 1000 В ДЦ није исти као на 25 кА на 500 В ДЦ.
• Користите фазну замену и задржите две или три жице на старој опреми као контролну групу. Упоредиви подаци из биљке показали су резултат у року од четири недеље.
• Инвестирајте у прекидаче са помоћним контактима. Даљински статусни сигнал се исплатио елиминисањем времена патроле и спречавањем погрешног поновног затварања након путовања.

Ако би се пројекат поновио, управник би наредио додатне резервне разбијаче да покрију другу локацију него да распродаје старе јединице. „Подценили смо колико бисмо веровали Соутиа разбијачима и желели да стандардизујемо сестринску фабрику“, приметио је он.

Референце

• УЛ 489 Ед. 14-2025 - Прекидачи у ливеном кућишту, прекидачи и кућишта за прекидаче
• Симулациона студија о процесу кретања лука једносмерних минијатурних прекидача, ДОИ: 10.1063/5.0174184